EP24 - Enviropres

BIOECONOMÍA CIRCULAR 47 desarrollo de bio-productos que sustituyan derivados del petróleo. • La generación de nuevos mercados y cadenas de valor donde la cola- boración entre actores es crucial. • La innovación como condición necesaria, impulsada por pymes y emprendedores. Ana Martínez destacó el claro poten- cial que existe para el desarrollo de Biorrefinerías de escala pequeña/inter- media, situadas en entornos rurales y empleando como materia prima los residuos de actividades agroalimentarias. Siguiendo los conceptos de sostenibi- lidad, circularidad e inclusividad social, cualquier proyecto para la implemen- tación de nuevas cadenas de valor para productos de base biológica necesita analizar su correcto asentamiento en la región, alineado con las necesida- des sociales, económicas y ecológicas. Factores como el modelo de negocio, sistemas logísticos, demanda de mer- cado, etc. deben ser tenidos en cuenta. Entre las tecnologías clave, Ana Martínez comentó que el pretra- tamiento es el paso crítico para permitir una explotación rentable (~ 40% costes) y sostenible del mate- rial lignocelulósico. Los tratamientos convencionales suelen requerir de cantidades excesivas de materiales (químicos, como extracción mediante solventes orgánicos) y energía. El pre- tratamiento biológico se contempla como la alternativa verde, pero tiene un bajo rendimiento, altos tiempos de residencia y pérdida de carbohidratos. Finalmente, Ana Martínez presentó las tecnologías de pretratamiento que se están empezando a usar en la industria de procesado de alimen- tos, por lo que sus costes de capital, disponibilidad en el mercado, etc. están siendo ya mejoradas gracias a su entrada, ya existente, en el sector alimentario. Entre las distintas tecnolo- gías de pretratamiento, Ana Martínez destacó las siguientes: • Irradiación por microondas. Calentamiento a través de microon- das que mejora los procesos de hidrólisis, oxidación, alquilación y esterificación de la lignocelulosa. A menudo necesita la adición de materiales de calentado rápido (dieléctricos) para acelerar el pro- ceso (grafito, carbón vegetal, carbón activado, etc.). • Ultrasonido. El tratamiento con ultra- sonidos puede alterar la superficie de la biomasa y producir radicales oxidantes que atacan la estructura de la lignocelulosa. Adicionalmente, puede atacar a ciertos enlaces de la lignina, formando burbujas de cavitación que, eventualmente, colapsan (1.800 atm, 2.000 - 5.000 K) fraccionando así la estructura de la lignocelulosa. Habitualmente, al igual que el microondas, es utilizado en combinación con otros pretra- tamientos convencionales. • Altas presiones hidrostáticas. Tradicionalmente usada como una técnica no termal de pasteurización de alimentos. La presión (100-600 MPa) se distribuye proporcional- mente en la biomasa y favorece las reacciones y cambios estructurales que hacen decrecer el volumen. • Homogeneización a alta/ultra-alta presión. Este proceso se basa en la impulsión de un fluido a una pre- sión elevada superior a 200 MPa para impactar en una válvula que aplica fuerzas mecánicas como cavitación, turbulencia y cizalla. Trabaja en modo continuo. Como resultado, se obtiene una reducción del tamaño de partícula y la rotura mecánica de las estructuras. • Rayos gamma. La radiación ioni- zante (obtenida de radioisótopos cobalto-60 y cesio-137) puede pene- trar fácilmente en la estructura de la lignocelulosa, modificando la lignina y rompiendo las zonas cristalinas de la celulosa. Los radicales libres generados durante el proceso de radiación ayudan a degradar la biomasa una vez la radiación cesa. • Irradiación de electrones. Este pretratamiento utiliza un acelera- dor lineal de haces de electrones para irradiar la biomasa lignocelu- lósica, desestabilizando la celulosa, hemicelulosa y lignina de las paredes celulares. • Campos eléctricos pulsantes. Con esta tecnología la biomasa es some- tida a campos eléctricos pulsados Figura 10. Diferentes tecnologías de pretratamiento de biomasa lignocelulósica.