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Enhanced bioconversion of agricultural residues through cascading use

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Un nuevo modo de aprovechar el compost para el cultivo de setas tras su uso

Investigadores financiados con fondos europeos han desarrollado unas innovadoras tecnologías que permiten a los viveros de setas convertir el compost en novedosos bioproductos, tales como plaguicidas ecológicos y cápsulas biodegradables minúsculas para la administración de fármacos de manera selectiva.

Cambio climático y medio ambiente
Alimentos y recursos naturales

Las setas son un gran negocio: cada año se cultiva más de un millón de toneladas en la Unión Europea. Son un alimento sano, con bajo contenido en grasas y abundantes proteínas, además de rico en minerales y vitaminas. El inconveniente: para producir cada tonelada de setas se necesitan alrededor de tres millones de toneladas de compost para setas. Esta mezcla de estiércol de gallina, turba y paja de trigo solo sirve para entre una y tres cosechas. Su eliminación supone un gran problema para los agricultores europeos, tanto desde el punto de vista económico como logístico. El sector de las setas actualmente carece de soluciones tecnológicas adaptadas para recuperar este compost usado y convertirlo en productos útiles.

Extraer valor de los residuos

En el proyecto financiado con fondos europeos BIOrescue pusieron a prueba un proceso de biorrefinado sostenible a fin de transformar la gran mayoría de compost para el cultivo de setas usado (así como otros tipos de residuos agrícolas infrautilizados) en valiosos bioproductos y compuestos bioactivos. El liderazgo industrial del consorcio lo asumió uno de los grandes productores de setas: Monaghan Mushrooms. El novedoso sistema está respaldado por modernas herramientas de modelización matemática que analizan rápidamente la composición de los residuos de biomasa. La innovadora metodología realiza, con una gran precisión, un modelo de la composición de las muestras, previamente determinadas mediante la medida de su espectro de infrarrojos cercanos. «El análisis de biomasa rápido es la clave para un proceso de biorrefinado satisfactorio. Los nuevos algoritmos avanzados desarrollados por la empresa CELIGNIS podrían permitir que algún día el análisis llegase a costar menos de cien euros por muestra», señala la coordinadora del proyecto BIOrescue, Inés del Campo, del Centro Nacional de Energías Renovables de España (CENER). Los socios del proyecto también desarrollaron dos procesos en paralelo para la optimización del pretratamiento de la biomasa. El primero, denominado pretratamiento organosolv, sirve para obtener la cantidad máxima de lignina, mientras que los azúcares se recuperan mediante un proceso de pretratamiento termoquímico. Es más, la empresa biotecnológica METGEN creó soluciones enzimáticas patentadas a medida que descomponen las largas cadenas de azúcares y polímeros de lignina del compost de biomasa en fragmentos más pequeños; este proceso facilita su extracción, en comparación con el uso de enzimas comerciales. «El compost para el cultivo de setas usado tiene un enorme potencial. Hemos desarrollado bioplaguicidas de alta concentración y bajo coste, menos tóxicos pero igual de eficientes que sus homólogos basados en materiales fósiles que podemos encontrar en el mercado. Además, el Instituto Max Planck de Polímeros ha transformado la lignina en cápsulas biodegradables minúsculas que pueden utilizarse para una administración controlada y progresiva de fármacos e, incluso, como una posible nueva vacuna vegetal contra enfermedades específicas», añade del Campo.

Un concepto sostenible y reproducible

Desde el análisis de la biomasa hasta su conversión, la innovación es el motor de cada paso del proceso de biorrefinado. Al generar bioproductos con baja emisión de carbono que pueden utilizarse en la agricultura, BIOrescue está cerrando el círculo para una industria agroalimentaria realmente circular. Los socios del proyecto han llevado a cabo análisis preliminares para evaluar posibles combinaciones de compost para el cultivo de setas con otras materias primas agrícolas infrautilizadas. Descubrieron que la paja de trigo, la paja de avena y la paja de cebada son las que se combinan de manera más eficiente con el compost para el cultivo de setas usado. Por último, valoraron la disponibilidad de estas materias primas durante todo el año en diferentes regiones, un elemento esencial a la hora de desarrollar procesos de biorrefinado locales. «En BIOrescue, estudiamos la posibilidad de crear una economía circular en el sector de las setas, pero también identificamos muchas oportunidades en otros ámbitos», comenta del Campo. «En ese sentido, nuestro concepto de biorrefinado será reproducible con otros tipos de residuos agrícolas y, por tanto, relevante para otras industrias que generan grandes cantidades de residuos de biomasa».

Palabras clave

BIOrescue, compost para el cultivo de setas usado, biomasa, biorrefinado, residuo agrícola, bioplaguicida, administración de fármacos, economía circular, agroalimentario

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