Científicos del departamento de Tecnologías del Medio Ambiente de la Universidad de Cádiz, en colaboración con la Universidad de Castilla–La Mancha, han convertido residuos orgánicos en energía limpia y compuestos útiles para la industria. En concreto, han combinado los lodos que se obtienen al tratar las aguas residuales con las vinazas resultantes de la destilación del vino para generar hidrógeno renovable, con un posible uso en pilas de combustible para producir electricidad o inyectado en redes de gas, y ácidos grasos volátiles, que pueden servir como materia prima en industrias químicas, cosméticas y agroalimentarias.

La novedad del trabajo radica «en el uso de ozono como pretratamiento antes de someter los desechos a fermentación oscura, una modalidad de digestión anaerobia, como se conoce al proceso biológico en el que ciertas bacterias descomponen la materia orgánica sin presencia de luz ni oxígeno». El estudio demuestra que, «al aplicar este gas a los lodos antes de mezclarlos con las vinazas, aumenta significativamente la producción de hidrógeno limpio».

Con este proyecto se promueve además la economía circular, dando uso a residuos que se producen en un entorno próximo, lodos de la Estación Depuradora de Aguas Residuales (EDAR) Guadalete y desechos del vino de la bodega González Byass, ambos en Jerez de la Frontera. «Habitualmente las vinazas se envían a la EDAR, donde se tratan junto con las aguas residuales, pero en este trabajo se hace una gestión alternativa que las revaloriza a través de los nuevos subproductos resultantes», ha señalado a la Fundación Descubre, José Luis García, investigador de la Universidad de Cádiz y responsable del estudio.
 

Ozonización

La aplicación de ozono en el tratamiento de residuos había arrojado resultados positivos en experiencias previas, como la desarrollada por miembros del equipo investigador con lodos de depuradora y restos de aceituna de mesa. «La ozonización se podría comparar a inyectar burbujas de oxígeno en un acuario. Este gas rompe las moléculas grandes de los desechos orgánicos para generar fracciones más pequeñas y solubles, facilitando la labor de las bacterias durante la fermentación oscura», ha apuntado García.

Los científicos probaron diversas variantes para mejorar el rendimiento del proceso. «Evaluamos la posibilidad de tratar ambas matrices en conjunto o por separado, y concluimos que el escenario más favorable era hacerlo con la dosis de ozono que se optimizó para el lodo y mezclarlo después con las vinazas», ha comentado María Eugenia Ibáñez, investigadora de la Universidad de Cádiz y coautora del estudio.

Los resultados, detallados en el trabajo ‘Enhancing dark fermentative biohydrogen and VFA production via ozone pre–treatment’, publicado en la revista Bioresource Technology, revelaron que «en el caso de los lodos, una dosis específica de ozono (0,018 g por gramo de sólido) optimizó significativamente la producción de hidrógeno verde y ácidos grasos volátiles». En cambio, «para las vinazas resultó contraproducente la oxidación excesiva».
 

Transformar biomasa en energía renovable

Los expertos comparan este trabajo con el de una biorrefinería, porque ambos tienen como objetivo transformar biomasa, es decir, residuos orgánicos, en energía renovable y compuestos químicos de valor añadido. «Al igual que en una refinería de petróleo, intentamos obtener combustible, en nuestro caso el biohidrógeno, pero también subproductos valiosos, los ácidos grasos volátiles, susceptibles de utilizarse en otros procesos industriales», ha indicado García.

Las aplicaciones derivadas de este estudio son diversas. Por un lado, como fuente de energía limpia, pues el hidrógeno se podrá inyectar en las redes de distribución de gas natural adaptadas, en otras específicas para su suministro o ser usado en pilas de combustible para generar electricidad. Por otro, como reactivo en procesos industriales, especialmente en refinamiento petroquímico. En cuanto a los ácidos grasos, estos son aptos como materia prima para la obtención de bioplásticos, en la industria cosmética o para la elaboración de aditivos alimentarios y productos químicos especializados.

Este trabajo se enmarca en el proyecto ‘Integración de la biorrefinería anaerobia en el tratamiento de co–digestión de biosólidos y residuos agroalimentarios’, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y fondos FEDER.

Los disolventes renovables derivan de la biomasa y se consideran una alternativa sostenible a los de origen petroquímico convencionales. Los renovables se producen a partir de cultivos energéticos, productos forestales, biomasa acuática y materiales de desecho, entre otros, y presentan una menor toxicidad, mayor biodegradabilidad y gran potencial para ser empleados en procesos de extracción de compuestos de interés. 

Un estudio, publicado recientemente en la revista Chemical Engineering and Processing–Process Intensification, realizado por la investigadora Raquel Cañadas y los profesores María González Miquel y Emilio J. González, del Departamento de Ingeniería Química Industrial y del Medio Ambiente de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ha explorado el empleo de disolventes renovables combinados con ultrasonidos para la revalorización sostenible de residuos de uva blanca mediante la recuperación selectiva de antioxidantes naturales. Los resultados obtenidos confirman que esta técnica es capaz de transformar los desechos de la industria vitivinícola en productos valiosos, «promoviendo así la valorización sostenible de la biomasa residual, lo que constituye un claro ejemplo de bioeconomía circular».

El trabajo destaca el uso de dos disolventes renovables –el bioetanol y el éter 2-metiltetrahidrofurano– para extraer polifenoles de residuos de uva, con resultados optimizados mediante el ajuste de parámetros como el tiempo, la temperatura y el caudal de disolvente. Los extractos obtenidos se analizaron con cromatografía líquida de alta resolución revelando perfiles fenólicos específicos ricos en compuestos antioxidantes como el ácido gálico y la catequina. Una contribución destacada del estudio fue el reciclado del disolvente de extracción, fundamental para la viabilidad económica del proceso, y la recuperación de los antioxidantes para posibles aplicaciones en la industria alimentaria, farmacéutica o de química fina. Además, se implementaron tecnologías verdes avanzadas, como la extracción asistida por ultrasonidos, fomentando la intensificación del proceso, mejorando su eficiencia y reduciendo tanto el tiempo como el consumo energético.

Para María González Miquel «los resultados de nuestro trabajo demuestran que esta nueva técnica no solo convierte los desechos de la industria vitivinícola en productos valiosos, sino que también sirve como ejemplo de bioeconomía circular, promoviendo la valorización sostenible de la biomasa residual». Este avance, prosigue la investigadora, «contribuye de manera significativa a implementar prácticas más respetuosas con el medio ambiente en la industria del vino, alineándose con las demandas actuales de la sociedad».

Este estudio ha recibido apoyo financiero de la Comunidad Autónoma de Madrid a través del ‘Programa de Excelencia para el Profesorado Universitario’. Además, los autores agradecen el respaldo adicional del citado organismo a través del proyecto SUSTEC P2018/EMT–4348.

La federación española de envases de madera y sus componentes, FEDEMCO, y la asociación interprofesional de la fresa andaluza, Interfresa, han suscrito un nuevo convenio de colaboración. El acuerdo nace de la necesidad de realizar un trabajo conjunto para cumplir con las nuevas normativas nacionales y europeas sobre el envasado y la gestión de residuos.

«El Reglamento Europeo de Envases y Residuos de Envases hace ahora más importante que nunca el ir de la mano de los productores hortofrutícolas. El sector onubense de frutos rojos es de gran importancia para los envases de madera españoles y por eso queremos estar a su lado en esta transición hacia un modelo económico más sostenible. Además, como ya han expresado desde Interfresa, es vital para nuestros sectores que la información que se brinde sea rigurosa y esté basada en un conocimiento técnico de la producción: del producto y del envase», ha puntualizado Emilio Laguna, miembro del comité directivo de FEDEMCO.

«La renovación del convenio supone un avance más en el objetivo del sector de los frutos rojos de Huelva de trabajar por la sostenibilidad y las buenas prácticas comerciales. La madera es una materia prima esencial en el envasado de nuestros productos. Debemos tener todas las garantías de que esos envases, carta de presentación de nuestras frutas en los mercados, se producen bajo los estándares de sostenibilidad más estrictos y por supuesto, que se siguen las normas de etiquetado para que la información sea veraz y accesible a los consumidores», ha valorado José Luis García-Palacios, presidente de Interfresa.

El convenio oficializado en Huelva, contempla la organización de formaciones en materia de envasado, la promoción de buenas prácticas sectoriales, la lucha contra el intrusismo en prácticas comerciales, así como contra la competencia desleal en sus respectivas áreas. Garantizar un modelo de economía circular, que asegure la reciclabilidad de los envases puestos en el mercado, es el objetivo final.

En cuanto a la fabricación y confección de envases de madera con fines comerciales, ambas organizaciones garantizarán el cumplimiento de las exigencias en materia de sanidad alimentaria. «Es esencial que los envases cuenten con el correspondiente registro sanitario, las fichas técnicas del producto envasado, certificado GROW y NIMF-15, así como la correspondiente trazabilidad del producto», ha manifestado Laguna. Para añadir que «en FEDEMCO acompañamos a nuestros clientes para facilitarles el cumplimiento de la nueva legislación. Por eso, hemos desarrollado una certificación propia, ECOWOOX. La certificación que requerían los envases de madera es garantía de reciclabilidad y, con ella, nuestros clientes alcanzarán el índice de reciclabilidad exigido en la ley europea».

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El ministerio trabaja en la elaboración de una hoja de ruta de los fertilizantes con medidas que tienen como objetivo asegurar el abastecimiento y reducir la dependencia energética en su fabricación

El ministro de Agricultura, Pesca y Alimentación, Luis Planas, ha apostado por el desarrollo de los fertilizantes orgánicos y encontrar una segunda vida a residuos de la industria alimentaria, como lodos de depuración, estiércoles y purines. En este caso, según el ministro, «la economía circular permite hallar fuentes alternativas de abastecimiento al tiempo que se reduce la dependencia del gas y la huella de carbono del sector de los fertilizantes».

Asimismo, «tenemos que convertir en una oportunidad la transformación de residuos», sobre todo, en el contexto actual en el que los precios de los fertilizantes nitrogenados en la Unión Europea (UE) han subido un 149 % en un año, ha manifestado Planas en la inauguración del I Encuentro Internacional ‘Renowagro’–Recursos orgánicos para la sostenibilidad del sector agroalimentario–, celebrado recientemente en Zaragoza, organizado por el grupo Térvalis.

Rusia, tras la invasión de Ucrania, utiliza los recursos energéticos y las materias primas como arma de guerra que está provocando un incremento de los costes de producción de fertilizantes como consecuencia, sobre todo, del alza de los precios del gas. Los fertilizantes «son además uno de los principales insumos, necesarios, de la agricultura y, en el caso de los nitrogenados de síntesis, que dependen del gas, su precio se ha disparado».

Para asegurar tanto la disponibilidad de esta materia prima, así como su asequibilidad, la Comisión Europea ha presentado una comunicación «en la que se plantean medidas de apoyo financiero, como la posibilidad de hacer uso de la reserva de crisis, mejorar la transparencia del mercado y medidas para optimizar el uso de fertilizantes». Igualmente, «se plantean medidas para evitar restricciones en el comercio internacional de los fertilizantes y optimizar el uso de los fertilizantes con prácticas agrícolas sostenibles».

Por todo ello, la actual crisis ha llevado a centrar más las acciones de los gobiernos a la parte productiva para asegurar el abastecimiento de alimentos a precios razonables, pero esta coyuntura no debe hacer que se pierdan de vista los objetivos ambientales, entre ellos la protección de los suelos agrícolas, ha advertido el ministro, que ha señalado que «un suelo sano es más productivo y supone un menor coste, tanto económico como ambiental».

Planas ha subrayado en su intervención que para aprovechar los subproductos en todo su potencial «se requiere conocimiento, investigación y tecnología, que permitirán además convertir lo que hoy es un problema en oportunidad». Para que esos procesos sean eficientes, viables y se garantice la seguridad alimentaria, se requiere innovación, inversiones y asesoramiento para aplicar las mejores técnicas, ha asegurado el titular de Agricultura.

En línea con la visión europea marcada en la reciente comunicación de la Comisión, Planas ha explicado que el ministerio trabaja en la elaboración de una hoja de ruta de los fertilizantes que se presentará antes de final de año y que recogerá medidas que tienen dos objetivos primordiales, asegurar el abastecimiento de estos productos a corto y medio plazo, y reducir la dependencia energética y de materias primas en su fabricación.  La disponibilidad de fertilizantes en cantidad suficiente y a precio razonable es un asunto que afecta a todos y que requiere una respuesta urgente y decidida a escala europea, ha concluido el ministro.

El director de I+D+i de Fertinagro Biotech, Sergio Atarés, ha comentado que «en EE. UU. se tardaron 60 años en sustituir los mulos por tractores», que ha recordado que los retos que tiene que afrontar la agroalimentación tienen como plazo 2030, fecha para la que se habrá tenido que descarbonizar el 55 % de la producción y reducir un 30 % el uso de nitratos.

«Las soluciones están, lo que hay que ganar es escala y aplicarlas en el territorio», ha añadido.

Por su parte, Aragón consciente de su relevancia agro-ganadera, así como de su carácter estratégico agroalimentario, quiere asumir el liderazgo que exige impulsar la urgente y profunda revisión del modelo vigente de producción de nutrientes y su aplicación al suelo y a los cultivos, una vez constatada la insostenibilidad socioeconómica y ambiental de los modelos vigentes. El presidente de Aragón, Javier Lambán, considera la necesidad de «rematar» su tarea de pedagogía, introduciendo en el mundo agrario nuevas fórmulas de entendimiento, «haciéndoles ver que son complementarios y sus propósitos, ajustables en beneficio propio».

‘Renowagro’ ha nacido con el objetivo de «exponer por parte de todos los agentes implicados en el sector agroalimentario los retos y oportunidades al que se enfrenta este sector en el marco de la era de la sostenibilidad, y como la visión de la bioeconomía circular en la gestión de los recursos orgánicos puede permitir conseguir una mayor rentabilidad económica, ambiental y social para el sector y la economía en general».

Dentro del amplio panel de especialistas, que han participado han aportado su visión sobre la sostenibilidad en el sector agroalimentario, Roberto García, director de Desarrollo Sostenible de Cajamar, y Manuel Láinez, director de la consultoría estratégica Láinez Biotrends y colaborador de Cajamar. Ambos participaron en un coloquio titulado ‘Bioeconomía circular: una contribución a la sostenibilidad’, junto a Gregorio Antolín Giraldo, director de División Agroalimentación y Procesos Sostenibles del centro tecnológico CARTIF – Valladolid.