Residuos biológicos como fuente de productos químicos industriales
La primera generación de biotecnología blanca utilizó como materia prima biomasa rica en azúcar y almidón puros, compitiendo así con el cultivo con fines alimentarios. La segunda generación recupera dichas moléculas de biorresiduos. Un equipo de científicos financiado por la Unión Europea lanzó el proyecto BIOCONSEPT(se abrirá en una nueva ventana) (Integration of bio-conversion and separation technology for the production and application of platform chemicals from 2nd generation biomass) para demostrar las posibilidades técnicas y económicas de la biotecnología blanca de segunda generación a escala industrial. El consorcio estuvo formado por quince pequeñas y medianas empresas (pymes), diez grandes entidades industriales y cinco organizaciones de investigación y tecnología de once países. El trabajo conjunto de las entidades asociadas ha servido para abrir nuevos mercados para las empresas agroalimentarias y químicas consolidadas y el creciente sector biotecnológico de la Unión Europea. El objetivo era producir sustancias químicas básicas que pudieran convertirse en diferentes productos finales. Se crearon plantas piloto para el pretratamiento, el fraccionamiento y la purificación de fuentes de lignocelulosa (madera) de segunda generación y aceites y grasas no comestibles. Para la conversión a sustancias químicas de base se necesitaban enzimas, microbios o catalizadores robustos que fueran adecuados para las fuentes de segunda generación más complejas. En el último período del proyecto, los científicos completaron el desarrollo de los sistemas de conversión adecuados. Un importante pilar de BIOCONSEPT fue la integración de procesos de conversión y separación. En el primer período documentado se sentaron las bases para la validación del estudio preliminar sobre la eficacia de las combinaciones de los pasos de conversión y separación o purificación para obtener las sustancias químicas básicas de interés directamente del fermentador. Los diseños de procesos conceptuales para todas las sustancias químicas básicas se utilizaron en las primeras evaluaciones de sostenibilidad y de modelos tecnoeconómicos. Los resultados permitieron mejorar los procesos y las tecnologías, centrándose en los demostradores. Paralelamente, los miembros del consorcio evaluaron la calidad y las cantidades requeridas en los productos químicos básicos con vistas a producir polímeros y plastificantes. Los productos se han sometido a ensayos orientados a aplicaciones específicas que han deparado resultados prometedores. Se llevaron a cabo demostraciones a gran escala con dos cadenas de productos seleccionados, ácido 2,5-furandicarboxílico (FDCA) y epóxidos, utilizando biomasa de segunda generación, procesos integrados y tecnologías mejoradas de separación y extracción. El abaratamiento de los productos y su mayor sostenibilidad aumentarán la competitividad de la industria química europea y atenuarán su impacto ambiental. BIOCONSEPT fue un puente importante entre el uso de materias primas de primera generación, que pueden entrar en competencia con la cadena alimentaria, y la utilización en el futuro de caudales de desechos como materias primas de tercera generación. Además, el uso de biomasa renovable ayudará a reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y la generación de desechos, a la vez que proporcionará un suministro más seguro de materias primas, energía y agua.
