Un cambio inevitable: la biomasa deja atrás al combustible fósil

El desarrollo sostenible es aquél que permite la utilización de los recursos sin producir su agotamiento, garantizando el bienestar de la sociedad y el desarrollo económico sin perjudicar al ambiente. La bioeconomía consiste en la posibilidad de utilizar recursos renovables para sustituir a los derivados de los recursos fósiles, mientras que la economía circular se basa en la posibilidad de reciclar y reutilizar los materiales para ser reutilizados como materias primas. Los conceptos de bioeconomía y economía circular, fueron definidos en los últimos años con el objetivo de lograr un desarrollo industrial sostenible. El crecimiento vegetativo de la población mundial, la mayor demanda de alimentos y energía, la escasez del agua, la degradación de los suelos, entre otros, han impulsado la búsqueda de soluciones para concretar estos conceptos.

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El concepto de biorrefinería se utiliza en analogía con la refinería del petróleo, pero aplicada a la biomasa. Las biorrefinerías son instalaciones industriales que utilizan tratamientos físicos, químicos y biotecnológicos para la obtención de diversos productos, involucrando el uso integral de la biomasa disponible. Esta materia prima, renovable para la producción de materiales, químicos y energía, genera una base sostenible que puede dar impulso a las economías regionales.

Las cadenas de valor describen la gama completa de actividades que se requieren para obtener un producto, abarcando su concepción, producción, entrega al consumidor y disposición final después del uso. Las biorrefinerías constituyen nuevos eslabones de la cadena de valor de la agricultura y la forestación.

La madera, las cañas, las cáscaras y tallos de cereales, se definen como materiales lignocelulósicos, ya que se componen químicamente por celulosa, hemicelulosas y lignina, acompañados de otros componentes en menor proporción. Los residuos agrícolas, forestales y sus respectivas industrias, son recursos renovables que se encuentran disponibles en grandes cantidades. Constituyen una fuente importante de biomasa que puede utilizarse como materia prima de biorrefinerías para producir bioproductos, biomateriales y biocombustibles. Al ser de difícil disposición, su uso evita, en general, la contaminación ambiental.

El tipo de producto a obtener depende del procesamiento. Puede obtenerse energía a través de la combustión, como vapor o electricidad, pero también por procesos fermentativos en forma de biogás y bioetanol. A través de procesos químicos, pueden obtenerse insumos para la industria cosmética, farmacéutica y de alimentos.

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También la industria de la celulosa y el papel, avanzan progresivamente hacia el concepto de biorrefinería integrada ya que, además de sus productos tradicionales y la energía de biomasa, puede producir diversos coproductos, como tall oil, colofonia, vainillina, ligninas técnicas, entre otros. Esto es realizado por la misma empresa, o es tercerizado, pero, de cualquier manera, mejora notablemente la economía y sostenibilidad ambiental de las fábricas.

Las biorrefinerías son consideradas elementos estratégicos de desarrollo en diversos países del mundo. Los gobiernos nacionales y provinciales de países como Canadá, Estados Unidos, Japón, Finlandia, Noruega, Reino Unido, países de la Unión Europea, entre otros, han hecho importantes contribuciones al desarrollo de las biorrefinerías al incluir reglas y regulaciones con impactos significativos en las inversiones y la capacidad industrial para hacer un uso óptimo de la biomasa.

Los investigadores del Programa de Celulosa y Papel (Procyp) del Instituto de Materiales de Misiones (dependiente de la Universidad Nacional de Misiones, UNaM y del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas, Conicet), realizan docencia, investigación, extensión y vinculación tecnológica referidas a las industrias químicas de la biomasa, siendo origen de diferentes proyectos de investigación y de todas las actividades docentes de pregrado, grado y postgrado de la UNaM en el tema, así como de los servicios en el área.

El Procyp tiene 40 años de existencia y, desde hace más de una década, trabaja con la finalidad de fortalecer las capacidades de las empresas dedicadas al procesamiento de la biomasa, a través de la valorización de los residuos del agro y foresto-industria como materia prima para la elaboración de biomateriales y bioproductos que impliquen innovaciones significativas de procesos y productos a nivel regional y nacional. Han participado en diferentes proyectos nacionales e internacionales para la obtención de bioproductos y biomateriales.

En el Programa hemos realizado avances significativos en el procesamiento de aserrines de pino o eucaliptus y bagazo de caña de azúcar. Los estudios incluyen, entre otros, la obtención de pulpas de disolución, producción y aplicaciones de nanocelulosa, bioetanol, bioetileno y biopolietileno (BioPE) y otros bioplásticos; ácidos orgánicos, adhesivos, gamma-valerolactona, vainillina, xilitol, sólidos carbonosos a partir de lignina, materiales compuestos total y parcialmente biodegradables para impresiones 3D, estudios de biodegradabilidad y análisis de ciclo de vida de los materiales obtenidos.

En estos momentos, con apoyo del Conicet, la UNaM, y el gobierno de la Provincia de Misiones a través del CFI (Consejo Federal de Inversiones), se está trabajando en el proyecto ejecutivo para la instalación de la Planta Piloto de Biorrefinerías del NEA. Ésta tiene como objetivo el desarrollo y la optimización de procesos para la producción de biocombustibles, bioproductos y biomateriales a partir de residuos agro y forestoindustriales de la región, junto con el desarrollo de tecnología (equipos y/o componentes específicos), como una etapa intermedia entre las investigaciones I+D+i desarrolladas en laboratorio y a escala industrial. Esto permitirá potenciar el desarrollo industrial de la región, permitiendo la diversificación y el aumento en la rentabilidad de la industria regional y generando fuentes de trabajo y mejoras en las economías regionales.

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El desarrollo de la planta piloto, cuyos procesos se basan en el concepto de economía circular, busca incentivar y atraer nuevas inversiones en diferentes sectores (industria de pulpa y papel, química, textil, farmacéutica, alimentos, equipamiento industrial, energía, entre otros), para producir productos de alto valor en la matriz productiva regional con vistas a incrementar las exportaciones y a reducir las importaciones. Se estima que el proyecto puede servir como modelo para otras regiones del país.

*La autora es Investigadora Conicet. Prof. Fac. Ciencias Exactas, Químicas y Naturales-Univ. Nac. Misiones (UNaM)

*Producción y edición: Miguel Títiro - mtitiro@losandes.com.ar