Los microosganismos y el CO2 quieren ser protagonistas de la bioeconomía

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La bioeconomía como modelo de desarrollo industrial sostenible

El enfoque de la bioeconomía se ha instalado como una de la formas más eficaces para contrarrestar los efectos del calentamiento global, causante del cambio climático, y a la vez, contribuir al desarrollo de las naciones. Fundamentalmente, en aquellas donde la agricultura y sus encadenamientos productivos están más desarrollados.
 
 

«Pronto las bacterias, la levadura y los hongos se convertirán en las fábricas que producen no solo combustible, sino también una amplia gama de productos químicos, plásticos e incluso proteínas», dijo Irini Angelidaki, profesor en la prestigiosa univesidad dinamarquesa especializada en energías renovables DTU Environment.

Según el académico, la idea que plantea la bioeconomía de reemplazar los productos fósiles directamente con bioproductos con las mismas propiedades es desactualizada. Ahora se debe tratar de obtener el máximo valor de la materia prima biológica individual y los biocombustibles no deben ser el producto principal, sino un subproducto de la producción de otros productos de mayor valor.

El equipo de investigación de DTU Environment ha desarrollado previamente una tecnología con Nordzucker, una compañía dedicada a la fabricación de azúcar en Dinamarca y todo el norte de Europa. La misma trabaja en el uso de residuos de plantas de remolacha azucarera para producir bioetanol. Los investigadores analizaron los procesos y pudieron demostrar que la compañía podía usar la misma materia prima y esencialmente las mismas plantas para producir ácido succínico. Entre otras cosas, el ácido succínico se usa como suavizante en la producción de pinturas, polímeros y cosméticos, cuyo origen hoy proviene predominantemente de petróleo crudo.

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“El ácido succínico tiene un valor de mercado significativamente mayor en comparación con el etanol. Como resultado, la economía operativa del reprocesamiento ha aumentado significativamente”, destaca Angelidaki, y agrega que el ejemplo muestra la importancia de combinar los desarrollos técnicos con el análisis económico. “No podemos confiar en los subsidios. Las nuevas soluciones deben ser competitivas”.

La tecnología está patentada, y en un nuevo proyecto financiado por la UE, DTU Environment, en cooperación con los socios españoles Norvento e IVEM, llevará la tecnología al mercado.

CO2 como materia prima

“Tenemos una gran producción de biogás, que también puede convertirse en metano eliminando el CO2 (del biogás). El metano se puede usar directamente en la red de gas natural, pero también se puede procesar en metanol. Y existen métodos catalíticos para producir combustible de aviación a partir de metanol”, explica Irini Angelidaki.

Es cierto que los aviones emitirán CO2 cuando se quema el combustible, pero este CO2 es capturado a su vez por las plantas y las bacterias al principio del proceso. “Proteger el clima es un argumento importante para la bioeconomía. A diferencia del uso de combustibles fósiles que simplemente conducen a mayores emisiones de CO2, recirculamos el CO2 a través de plantas y microorganismos”.

El clima es el punto de partida para la cooperación a largo plazo entre la ciudad de Copenhague y DTU Environment. El municipio está trabajando para convertirse en CO2 neutro en 2025. Es imposible hacer todas las actividades de CO2 neutro, así que si quieres ser CO2 neutro hay que establecer actividades que capturan CO2. La respuesta no es bombear el CO2 bajo tierra, dice Irini Angelidaki:

“El almacenamiento de CO 2 puede tener sentido en algunos países, pero no creo que sea una solución adecuada para Dinamarca. ¡Realmente necesitamos CO2 como materia prima en la bioeconomía!”, resalta el investigador.

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La utilización de CO2 es precisamente el propósito del proyecto de investigación eFuel. Aquí estamos tratando de utilizar el exceso de CO2 de las plantas de biogás para producir metano que puede usarse como materia prima en la producción futura, por ejemplo, en combustibles líquidos libres de fósiles. El proyecto cuenta con el apoyo del Programa de Desarrollo y Demostración de Tecnología Energética. Irini Angelidaki y sus colegas de DTU Environment participan en el programa y cooperan con las empresas Nature Energy y Biogasclean, así como con la Universidad del Sur de Dinamarca y varias otras.

Las bacterias y la catálisis se pueden combinar

La bioeconomía acaba de comenzar en serio, subraya Irini Angelidaki. “No está del todo claro qué productos demostrarán ser los mejores para producir a partir de biomasa residual. Además, no hay garantía de que la producción de microorganismos sea la mejor manera en todos los casos; por ejemplo, también hay muchas maneras de convertir la biomasa mediante catálisis termoquímica, que otros investigadores de DTU están interesados. Aquí, los investigadores tienen una ventaja inicial y han logrado una alta eficiencia en varios procesos».

Ambos enfoques tienen pros y contras. “Si bien la catálisis termoquímica tiene una alta eficiencia, requiere alta temperatura y, por lo tanto, el suministro de una cantidad significativa de energía. La producción en microorganismos se lleva a cabo típicamente a temperatura ambiente y, por lo tanto, es más eficiente energéticamente. Una ventaja adicional es que los microorganismos prosperan en el agua. Esto significa que podemos explotar las aguas residuales y otras fracciones húmedas directamente, evitando así el consumo de energía para el secado inicial, que es inherente a la catálisis termoquímica».

En otras palabras, no es uno u otro, concluye Irini Angelidaki. «Puedo imaginar fácilmente que tendría sentido utilizar diferentes métodos para diferentes pasos, por ejemplo, los microorganismos manejan la degradación inicial de la biomasa y también algunas de las etapas posteriores, mientras que la conversión final de metanol en un combustible de aviación podría hacerse por catálisis. Queda por ver exactamente qué métodos vamos a utilizar, pero Greta Thunberg saldrá al aire con biocombustibles de segunda generación. ¡De eso no hay duda!

 

 
 
 
 
 

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