«Biorrefinería COMP0LIVE» y el renacer del subproducto generado de la poda del olivar

En el contexto actual de creciente conciencia ambiental y búsqueda de alternativas sostenibles a los combustibles fósiles, la investigación y desarrollo en el ámbito de las biorrefinerías ha adquirido una relevancia significativa. Las biorrefinerías se presentan como una solución prometedora para la producción de bioproductos y biocombustibles a partir de materiales orgánicos renovables. El proyecto de «biorrefinería COMP0LIVE», seleccionado por el programa SCALE-UP, es un ejemplo destacado de cómo la innovación puede contribuir al desarrollo sostenible y a la reducción de la dependencia de los recursos no renovables.

Según Andaltec, Fundación Privada sin ánimo de lucro creada en el año 2003 a iniciativa de 29 empresas y entidades, su propuesta «Biorrefinería COMP0LIVE», ha sido uno de los dos proyectos seleccionados en Andalucía en el Programa de Apoyo a la Innovación para soluciones de base biológica del proyecto europeo SCALE-UP.

Liderado por Andaltec, «Biorrefinería COMP0LIVE» ha sido concebida como una extensión a los trabajos del proyecto europeo «LIFE Comp0live», para el programa de Apoyo a la Innovación de SCALE-UP. «En este programa, liderado por Corporación Tecnológica de Andalucía, CTA, como socio de SCALE-UP, apoyarán la entrada al mercado de doce soluciones de base biológica de seis regiones europeas, entre ellas Andalucía».

Biorrefinería COMP0LIVE, un enfoque integral

Francisco Javier Navas Martos, jefe del Departamento de Nuevos Desarrollos de Andaltec, María Dolores La Rubia García, profesora titular de la Universidad de Jaén en el Área de Ciencia de los Materiales e Ingeniería Metalúrgica, Juan Pablo Ferrer Rodríguez y Sofía Jurado Contreras, ambos jefes de proyectos del departamento de Nuevos Desarrollos de Andaltec, encarnan la parte humana del proyecto y son investigadores de Andaltec-Universidad de Jaén, responsables de la propuesta de biorrefinería. Como líderes del proyecto indican que «Biorrefinería COMP0LIVE» será una instalación para procesar toneladas de restos de poda del olivar para convertirlos en fibras cortas que quedan adaptadas para su incorporación a diferentes matrices poliméricas o plásticos, formando así lo que se conoce como «biocomposite».

«El producto de salida de la biorrefinería será el material biocomposite en forma de granzas, o granos, que contiene el plástico reforzado con las fibras de olivo, preparado para su uso en la inyección de piezas y la extrusión de perfiles por parte de otras industrias», confirman Francisco Javier Navas, María Dolores La Rubia, Sofía Jurado y Juan Pablo Ferrer.

Reducción del impacto de la huella de carbono

La diferencia principal existente entre una refinería y una biorrefinería habita en la materia prima que, en este caso, «es la biomasa y procede del olivar, concretamente de los restos de poda». Sin embargo, en una refinería convencional, la materia prima puede ser, por ejemplo, el petróleo.

Es una realidad el hecho de que el producto fabricado en una biorrefinería tiene menor huella de carbono y menor impacto ambiental que aquellos fabricados en refinerías convencionales. Por añadidura, en una biorrefinería se potencia el empleo local, ya que es obligado que ésta se encuentre en la zona donde proviene la materia prima «para así reducir las emisiones contaminantes del transporte de dicha biomasa».

La implementación de biorrefinerías como Comp0live no solo tiene un impacto ambiental positivo, sino que también tiene el potencial de generar empleo en las comunidades rurales y promover el desarrollo económico local. Al aprovechar los recursos agrícolas disponibles en la región y convertirlos en productos comercializables, se diversifica la economía y se fomenta la creación de puestos de trabajo especializados.

Pero, ¿de qué hablábamos exactamente al exponer el biocomposite como el elemento final obtenido?

Estos residuos de la poda del olivo se utilizarían como materia prima para fabricar los materiales compuestos de base polimérica. De acuerdo con esto, los investigadores del proyecto esclarecen que un material compuesto o composite está formado por dos o más materiales de distinta naturaleza, donde el que está en mayor proporción es la matriz y el de menor proporción es el relleno o refuerzo. «La idea es combinar las propiedades de ambos materiales para mejorarlos u obtener mejores costes», indican.

Si nos centramos en el elemento que, dentro de la composición que acabamos de nombrar, se encuentra en mayor proporción, la matriz polimérica «hace referencia a que, en el material compuesto, el más abundante es el polímero o lo que entendemos por plástico», de este modo, «se dice polimérica porque las moléculas de los materiales plásticos son como cadenas formadas por muchos eslabones o unidades de repetición y se denominan monómeros».

Ahora bien, en el caso de la «biorrefinería COMP0LIVE», el denominado biocomposite «es la combinación de un material de tipo biomasa, es decir, que procede de algo orgánico, como son los olivos, con otro material convencional, como es el plástico». Estos investigadores indican que, normalmente, la parte bio son fibras naturales que actúan como refuerzo, mejorando las propiedades mecánicas del plástico original.

Valorización de la biomasa procedente del olivar

Citando su información oficial, «el proyecto SCALE-UP, financiado con 2,9 millones de euros por la Unión Europea, busca generar herramientas y sinergias basadas en las opciones de valorización de la biomasa propia de seis regiones europeas». Su fin es generar soluciones de base biológica a nivel regional que puedan ampliarse a mayor escala. «Lo bueno es que Andalucía es una de esas seis regiones, y gracias a Corporación Tecnológica de Andalucía (CTA) estamos participando en esta convocatoria, ya que nos han seleccionado, junto con BIOLIZA», declaran los investigadores.

El programa SCALE-UP (Scaling up emerging industries based on Eco-Systems of Innovation under the European Innovation Council) tiene como misión apoyar y acelerar la transición hacia una economía sostenible en Europa. La selección de Comp0live por parte de SCALE-UP es un testimonio del potencial y la viabilidad de la propuesta. Esta elección no solo proporciona financiamiento crucial para llevar a cabo investigaciones avanzadas y desarrollos técnicos, sino que también valida la importancia estratégica de la iniciativa en el contexto de la economía circular y la descarbonización.

La clave del proyecto está motivada por iniciativas centradas en el aprovechamiento de la biomasa del olivar, aportando «soluciones de base biológica con beneficios sociales, ecológicos y económicos». Dichos investigadores lo explican coloquialmente y es que «el olivar es como una mina ya que se puede extraer una gran cantidad de biomasa para diferentes aprovechamientos, químicos, energéticos, farmacéuticos o cosméticos, por ejemplo, además del aceite de oliva». «La idea es escalar», de ahí «to scale up», en inglés, «esos aprovechamientos a niveles pre-industriales y, posteriormente, a niveles industriales».

«Clúster de innovación»

Fundada en 2005 con el impulso de la Junta de Andalucía, corporación socia de SCALE-UP y líder del programa de Apoyo a la Innovación en el que ha sido seleccionado el proyecto «biorrefinería CAMP0LIVE», Corporación Tecnológica de Andalucía o CTA se trata de una fundación privada para el impulso de la innovación integrada por más de 170 empresas miembros. La base de la idea del proyecto, y el factor clave original, tiene que ver con la toma de consciencia de «la abundancia de recursos de biomasa proveniente de la poda del olivar que actualmente no tiene ningún uso». Así lo explican las investigadoras e investigadores del proyecto, que proviene de una estrecha colaboración en I+D entre Andaltec y la Universidad de Jaén, en concreto del Grupo de Investigación en Bioprocesos (TEP-138).

Aunque en la industria se han utilizado otras fibras naturales como refuerzo de matrices poliméricas, usar fibras de la madera de la poda del olivo a escala industrial es un buen ejemplo de Economía Circular y otorgar valor a un subproducto considerado como residuo. En definitiva, la ventaja de utilizar el subproducto obtenido en la poda del olivar se encuentra en su disponibilidad. «Otras fibras naturales que se usan en la industria requieren dedicar zonas de cultivo específicamente para obtenerlas, mientras que el olivar ya está disponible, siendo alrededor de una tonelada y media anuales por hectárea la cantidad de restos de poda generados», apuntan los investigadores de «biorrefinería COMP0LIVE».

Una alternativa sostenible para la conocida como «quema del ramón»

En definitiva, Andaltec, Centro Tecnológico Nacional reconocido por el Ministerio de Economía y Competitividad, ofrece «servicios tecnológicos avanzados, desarrollo de proyectos de I+D+i y formación especializada con objeto de mejorar la competitividad de las empresas». Su fin fundacional es «contribuir al beneficio general de la sociedad y de su economía, mediante la promoción y el estímulo de la mejora de la competitividad de las empresas, relacionadas con el «plástico» en su producto o proceso, así como la industria en general en las que puedan ser beneficiosos los conocimientos y las técnicas usadas en el ámbito del plástico y afines».

El punto diferenciador del proyecto «biorrefinería CAMP0LIVE» describe la posibilidad de «desarrollar materiales con propiedades a la carta y, además, usando fibras naturales», como son los que se derivan del procesado de los restos de poda del olivo, «los cuales suponen un 40% en peso del material».

Actualmente, se aplica el concepto de Economía Circular en la reutilización de aquellos subproductos que de otra forma serían considerados como residuos y, sin embargo, tienen aplicaciones prácticas y responsables con el medio ambiente al darles una segunda vida útil. El «residuo» aprovechado «es de tipo biomasa y sustituye un 40% el uso del plástico proveniente del petróleo», exponen. A esto se añade que, tradicionalmente, «parte de los restos de poda se acaban quemando», y como consecuencia, gracias a esta alternativa, se evitan emisiones de CO2, otros gases y el humo generado por la también llamada «quema del ramón».

Nunca un bucle o circuito cerrado había tenido una connotación tan positiva

Si las funciones de esta biorrefinería son «procesar los restos de poda del olivar para incorporarlos a matrices poliméricas, minimizando la distancia de transporte, y ofrecer un material que sustituya al plástico convencional», es evidente que en la ejecución de este proyecto la Economía Circular sería un concepto protagonista para su descripción.

Además, los investigadores partícipes de la propuesta seleccionada por el proyecto europeo SCALE-UP indican que «del procesado de la poda se pueden extraer otros subproductos para diferentes aprovechamientos», como aplicaciones en el ámbito de la química o en el sector energético, entre otros.

«En cuanto a la Economía Circular, sustituir el plástico proveniente de recursos fósiles en un 40% en cada pieza a través del biocomposite extraído de la poda del olivo supone evitar el uso de materiales contaminantes por otros de origen natural». Incluso se vuelve interesante económicamente ya que «se reduciría la importación de materia prima de origen fósil, la cual no se produce en España», explican.

En un análisis realizado por dichos investigadores acerca del ciclo de vida del producto, ACV, o en inglés LCA, para determinar su impacto ambiental y poder compararlo con los plásticos convencionales, y teniendo en cuenta que «el ACV es una metodología científica que permite evaluar, por ejemplo, el potencial de cambio climático, medido en kilogramos equivalentes de CO2, el impacto en los océanos, el impacto sobre la salud humana, toxicidad, etc.», el resultado es positivo. Esto es, «se mejoran muchos de estos impactos, incluyendo emisiones de gases de efecto invernadero, más aún cuando el proceso esté escalado a nivel industrial». Dicho de otro modo, una vez se ejecute el proyecto y se multipliquen sus aplicaciones industriales, estas mejoras se verán incrementadas y, de nuevo, el «feedback» será positivo.

¿Es viable la puesta en marcha de la «biorrefinería COMP0live»?

Iremos por partes, hemos hablado del biocomposite y de la finalidad de esta propuesta. Tenemos en mente el proyecto de «biorrefinería CAMP0LIVE» y a aquellas entidades que lo desarrollan. Por tanto, el punto de mira ahora se dirige hacia los próximos pasos que se darán dentro del Programa de Apoyo a la Innovación con el objetivo de escalar esta biorrefinería a mercados más grandes, «buscar socios y convocatorias que permitan llevar a cabo el objetivo final del escalado».

María Dolores La Rubia, Francisco Javier Navas, Sofía Jurado y Juan Pablo Ferrer expresan que, en los próximos meses, desde el proyecto SCALE-UP, se les brindará apoyo para escalar su idea. El fin último es que la biorrefinería pueda acceder al mercado internacional y captar financiación pública y privada. Por ello, «acudiremos a sesiones de trabajo con potenciales colaboradores tecnológicos e incluso clientes de nuestra idea, que nos permitirán tener feedback sobre su ajuste al mercado y buscar socios y convocatorias de interés para hacerla crecer», declaran.

La viabilidad de hacer real el proyecto es óptima tanto económicamente como desde el punto de vista técnico, confirman investigadores del mismo. «El mercado de biocomposites está en crecimiento. Por otro lado, la industria del automóvil en Europa está obligada a usar materiales reciclables y reciclados, por mandato de la Directiva 2000/53/CE-Art.4., lo que representa un mercado capaz de absorber toda la biomasa procedente de la poda del olivar cada año. Además, hay otros mercados como el del mobiliario, tanto del hogar como urbano, etc. Es más, si toda la poda del olivar español se destinara a la producción de material biocomposite, su volumen de negocio estaría en el orden de los miles de millones de euros anuales».

Desde el punto de vista técnico es totalmente viable también ya que «los procesos son convencionales». Finalmente, la clave está en el «know how» desarrollado sobre la optimización de las propiedades finales del biocomposite.