Producción sostenible de bioenergía y bioproductos

Producción sostenible de bioenergía y bioproductos

El elevado coste de las materias primas no renovables, que antes producía productos a un bajo coste (alcoholes, ácidos orgánicos, antibióticos, plásticos, etc.) ha provocado el desarrollo de los bioprocesos. Se busca además compuestos biodegradables y sostenibles. La bioenergía producida a partir de fuentes biomásicas agrarias y agroalimentarias, tanto para la producción de calor (pellets) y electricidad (biogás) como para la producción de biocarburantes para el transporte (bioalcoholes y biodiesel) repercute favorablemente en la reducción de la dependencia energética de los combustibles fósiles, la lucha contra el cambio climático, la prevención de incendios forestales, la mejora del estado de los bosques, generando así importantes beneficios sociales, incluyendo la fijación de población y la creación de empleo en el ámbito rural, especialmente en zonas ricas en materias primas, como es Castilla y León. Por lo tanto, se trabaja en la mejora de estos bioprocesos para la obtención viable de bioproductos y bioenergía.

Para el sector agroalimentario, tan importante como el desarrollo del producto es la innovación en el envasado, imprescindible para mantener y mejorar la competitividad global del sector, por ello, se trabaja en formulación de bioplásticos de origen biológico y biodegradables, para reducir el gran impacto ambiental que supone el consumo de plástico en la sociedad actual.

Programas de trabajo

 

 

 

Proyectos

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AGROCYCLE

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Título

Agrocycle. Sustainable techno-economic solutions for the agricultural value chain.

Agrocycle. Soluciones tecno-económicas sostenibles para la cadena de valor agrícola.

 

Presupuesto total: 7.650.049,75 €.

 

Periodo: 01/06/2016 a 31/05/2019.

 

Financiación: Programa Marco Investigación e Innovación H2020. Convocatoria: H2020-Waste-7-2015, Acuerdo de Subvención - 690142.

 

Otros datos de interés: 26 socios (23 socios europeos (8 paises), 2 socios chinos y 1socio de Hong Kong).

 

Objetivos

Proyecto dirigido al reciclado y la valorización de residuos del sector agroalimentario europeo bajo una perspectiva de economía circular.

Realización de un análisis holístico de las cadenas de valor agroindustriales, desde la granja a la mesa, incluyendo la producción agrícola y ganadera, el procesado de alimentos y el sector minorista. El proyecto evalúa un amplio abanico de procesos de valorización, incluyendo la obtención de biocombustibles y biopolímeros de alto valor añadido, energía y pilas de combustible microbianas, así como la producción de fertilizantes. El proyecto también estudia la explotación y el tratamiento de aguas residuales agrícolas; el análisis ambiental y los costes del ciclo de vida (ACV y CCV) de los procesos; la divulgación de la economía circular en el sector agrario, la creación de plataformas de conocimiento; así como la evaluación de cadenas de valor y modelos de negocio sostenibles y el estudio de los impactos de la innovación.

 

Contribución del ITACyL al proyecto

  • Estudio de la valorización de biomasas residuales de la industria agroalimentaria (vitivinícola) y de la agricultura (paja de maíz) para la obtención de biobutanol mediante fermentación ABE.
  • Optimización de los pretratamientos, la hidrólisis enzimática y los parámetros de fermentación para la producción de butanol a partir de los residuos seleccionados.
  • Análisis químico de plantas acuáticas utilizadas en sistemas de tratamiento de aguas residuales con el fin de evaluar su potencial como biocombustibles.

 

Resultados obtenidos

a) Obtención de biobutanol a partir de residuos vitivinícolas (sarmientos) y paja de maíz

Se evaluaron diversos residuos sólidos vitivinícolas (sarmientos, raspones y hollejos) y paja de maíz. Se determinó que solamente los sarmientos y la paja de maíz reunían las condiciones necesarias para ser materias primas en una biorrefinería de butanol.

Estas biomasas vegetales lignocelulósicas deben someterse a un proceso de degradación, seguido de una hidrólisis enzimática, para liberar los azúcares simples que forman parte de sus polisacáridos (celulosa y hemicelulosa) con el fin de generar azúcares libres (hexosas y pentosas) fermentables a butanol. Sin embargo, durante el pretratamiento pueden generarse también compuestos inhibidores que interfieren en la fermentación y deberán eliminarse previamente.

En el caso de la paja de maíz, se desarrolló un procedimiento completo para transformar la biomasa en butanol. La optimización del proceso se centró en un pretratamiento con concentraciones reducidas de ácido, una etapa de desintoxicación (eliminación de inhibidores) con resinas de adsorción reutilizables y la selección de una cepa apropiada del género Clostridium para realizar la fermentación. El procedimiento que se puso a punto permitió obtener 9 g/L de butanol con C. saccharobutylicum.

b) Análisis químico y energético de nuevos sustratos vegetales (Lemna minor utilizada en procesos de biorremedicación de purines) en biprocesos

 

Publicaciones científicas

  • En preparación.

 

Participación en congresos y eventos de difusión

 

Más información: http://www.agrocycle.eu/