El grupo de investigación ‘Ingeniería Química y Ambiental’ de la Universidad de Jaén aspira a desarrollar un modelo de biorrefinería sostenible con el medio ambiente que aproveche la biomasa y los residuos agrícolas y agroindustriales. El objetivo es reducir la dependencia a los combustibles fósiles y abogar por una ‘bioeconomía’, basada en recursos biológicos. Para alcanzar esta meta, el equipo jiennense lidera y participa en diversos proyectos vinculados con este ámbito, puestos en marcha desde el Centro de Estudios Avanzados en Energía y Medio Ambiente (CEAEMA) de la UJA, así como con otras universidades y centros de investigación nacionales e internacionales.

La investigadora Encarnación Ruiz, en su laboratorio.

Dentro de este ámbito, el grupo se ha centrado en la valorización de los residuos y subproductos que genera el sector oleícola a través del proyecto de investigación financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad titulado ‘Diseño y optimización de una biorrefinería sostenible basada en biomasa del olivar y de la industria del aceite de oliva: análisis tecnoeconómico y ambiental’. El grupo de la UJA está desarrollando este proyecto en colaboración con el CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) y a partir del mismo se ha evaluado la cantidad disponible de recursos como la poda del olivar, las hojas y ramas pequeñas que se separan de la aceituna en las almazaras, o el orujillo (subproducto resultante tras la extracción del aceite de orujo de oliva). El objetivo es investigar su potencial para generar energía y para aprovechar sus componentes bioactivos.

La investigadora y miembro de este grupo, Encarnación Ruiz, explica que la puesta en marcha de estas nuevas plantas bioenergéticas aún requiere de mucho trabajo de investigación, principalmente dirigido a optimizar los procesos de obtención de los distintos bioproductos. “Nuestra línea principal es la obtención de biocarburantes para el transporte, concretamente bioetanol avanzado de segunda generación, que sustituya a la gasolina y que por lo tanto reduzca las emisiones de CO2”, señala la experta. Actualmente, el bioetanol se obtiene en diversos países del mundo; en Brasil por ejemplo, a partir de caña de azúcar, en EEUU del maíz y en la UE principalmente del cereal, es lo que se conoce como el bioetanol convencional de primera generación. No obstante, la investigadora de la UJA apunta que el bioetanol avanzado de segunda generación se extrae de biomasa no alimentaria, de manera que la materia prima no es sólo más barata, sino que además se le da solución a una enorme cantidad de residuos cuya eliminación es un problema desde el punto de vista medioambiental. “Es una forma de hallar una doble solución”, matiza.

La obtención de bioetanol a partir de la biomasa es un complejo proceso bioquímico que se basa en la fermentación de los azúcares estructurales que hay en los residuos agrícolas. En este sentido, Encarnación Ruiz explica que el proceso requiere de la extracción de dichos azúcares, para lo que previamente es necesario aplicar tratamientos termo-químicos que permitan el fraccionamiento de los distintos componentes de la biomasa. “En este tratamiento es donde más se está trabajando y aún es necesario mucha investigación para optimizar el proceso”, apunta.

Biorrefinerías flexibles y sostenibles

“Para que estas biorrefinerías sean viables desde el punto de vista económico y productivo no basta con la elaboración de biocarburantes a partir de los azúcares estructurales, sino que hay que aprovechar los demás componentes de la biomasa, hay que ir hacia un modelo de biorrefinería flexible tanto en cuanto a materias primas como a bioproductos derivados”, recalca la experta de la Universidad de Jaén.

Y es que estos recursos agrícolas son una fuente rica en antioxidantes naturales, con múltiples aplicaciones en campos como el de la nutrición, la cosmética o la medicina. También se pueden obtener otros productos como el xilitol, que es un edulcorante natural, o los oligosacáridos (compuestos con propiedades prebióticas). La biomasa es rica también en lignina, que son polímeros orgánicos con un alto poder calorífico, “este potencial podría utilizarse para que la biorrefinería pueda autoabastecerse desde el punto de vista energético”, matiza Encarnación Ruiz. En este punto, el objetivo es ubicar estas plantas en puntos estratégicos y cercanos a los residuos, para que no haya que transportarlos y movilizarlos en grandes distancias, y optimizar los procesos necesarios para obtener bioetanol, energía, y numerosos productos de valor añadido a partir de biomasa.

Más apoyo y más investigación

En la actualidad, este tipo de plantas energéticas no están implantadas desde el punto de vista comercial, aunque sí existen algunas instalaciones experimentales. “Se necesita más investigación para optimizar los procesos, mejorar el rendimiento y reducir el coste energético, así como también se necesita más apoyo económico por parte de las administraciones públicas y de las empresas, y más incentivos para seguir trabajando en esta línea”, subraya la investigadora de la UJA. “El modelo de economía que tenemos es insostenible desde el punto de vista medioambiental. Este modelo de biorrefinería reduce la dependencia tan grande que tenemos de los combustibles fósiles, aprovecha una enorme cantidad de residuos agrícolas que se generan y reduce la emisión de CO2”, concluye.

En estas líneas de investigación, el grupo de la UJA ha colaborado con universidades de otros países como Portugal, Colombia o Francia, entre otros, y ha participado en numerosos foros, encuentros y redes profesionales de proyección internacional con el objeto de generar colaboraciones entre investigadores, agricultores, empresarios y otros sectores que pueden aportar algo o que están interesados en el camino hacia la sostenibilidad.