ITENE obtiene biopolímeros a partir de residuos de pieles de naranja, romanesco y FORSU gracias a procesos de valorización biotecnológica

El centro tecnológico ITENE ha obtenido biopolímeros a partir de residuos agrícolas (pieles de naranja y de romanesco), así como de la FORSU (fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos) que tienen las mismas propiedades y calidad de que los biopolímeros que hay actualmente en el mercado. Ello ha sido posible gracias al desarrollo de procesos de valorización biotecnológica o enzimática que logran sintetizar estos biorresiduos mediante la acción de microorganismos que dan lugar a compuestos de alto valor añadido. Asimismo, se han desarrollado recubrimientos con celulosa bacteriana que han mejorado notablemente las propiedades del papel.

Todos estos avances se han logrado en el marco del proyecto BIOWASTE2PACK, financiado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) a través de los fondos FEDER, en el cual se han desarrollado tres líneas de trabajo con el objetivo final de dar respuesta a la alta demanda de nuevos biopolímeros biodegradables, compostables y biobasados ante los requisitos de la Unión Europea en materia de economía circular.

La primera de las líneas de trabajo se ha centrado en procesos de pretratamiento y acondicionamiento de residuos orgánicos no valorizados en la actualidad procedentes de la industria agroalimentaria (pieles de naranja y romanesco) y de origen urbano para ser utilizados como materia prima para la biosíntesis de compuestos de interés y alto valor añadido.

Para ello se ha analizado la composición de los residuos para diseñar así un pretratamiento adecuado para cada uno de ellos. Con este fin se han desarrollado 3 cócteles enzimáticos ad hoc para cada tipo de desecho, permitiendo aumentar el rendimiento de la hidrólisis enzimática -proceso que consiste en la descomposición de sustancias orgánicas con intervención de unas enzimas llamadas hidrolasas, seguida por una fase de fermentación- a la que se les ha sometido, logrando evitar o disminuir la generación de compuestos tóxicos. De este modo, se han desarrollado protocolos de pretratamiento que convierten este residuo es un medio de cultivo idóneo para la producción de los distintos biopolímeros objeto de este proyecto.

La segunda línea de trabajo ha consistido en el desarrollo de procesos fermentativos avanzados para obtener nuevos materiales sostenibles para la industria del packaging. En este sentido, se ha logrado aislar cepas productoras de ácido láctico, celulosa bacteriana y PHA (polihidroxialcanoatos), que son válidas para producir biomateriales y componentes de envase. Además, se han identificado variables clave para mejorar los rendimientos en la producción de los nuevos materiales (pH, temperatura, carga de sólido, etc.) y se ha conseguido minimizar los costes.

Por último, se han desarrollado procesos de alta eficiencia de purificación y validación de los materiales producidos para adecuarlos a su uso potencial como materiales de envase. De este modo, se han obtenido biopolímeros (ácido poliláctico -PLA-, PHA y celulosa bacteriana) con materias primas alternativas y con la misma calidad que los biopolímeros que hay actualmente en el mercado.

Además, la celulosa bacteriana obtenida tiene mejoras de más del 98% en los valores de permeabilidad al aire así como nuevas propiedades barrera a las grasas y al agua. Con este material se han creado recubrimientos que han mejorado notablemente las propiedades del papel.

Los resultados de este proyecto fueron presentados el pasado 18 de junio en una sesión de trasferencia tecnológica disponible en línea. BIOWASTE2PACK aporta soluciones clave en la revalorización de residuos infravalorados que actualmente suponen problemas de gestión, aportando una salida para ellos en el sector de los biopolímeros, sector en pleno auge.

El desarrollo de estos procesos optimizados para la obtención de bioplásticos permitirá la introducción de nuevos materiales 100% biodegradables en el mercado del packaging y el uso de materias primas alternativas, en línea con los requisitos europeos en materia de economía circular.