El eucalipto nitens muestra potencial para su procesado en biorrefinerías

Investigaciones gallegas constatan la posiblidad de obtener bioetanol y otros compuestos químicos de restos de corta. La extracción de prebióticos para la industria alimentaria, otra de las líneas de trabajo

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El eucalipto nitens muestra potencial para su procesado en biorrefinerías

El serrín de eucalipto se somete a un proceso de autohidrólisis para separar los componentes.

Buena parte de la biomasa forestal residual, como cortezas y ramas, suele quedar en los montes tras las talas o, ya en la industria, pasa a convertirse en un residuo, que debe gestionarse después de separar la madera. Por eso, el aprovechamiento de los restos forestales es uno de los ejes en los que se están centrando distintas investigaciones en Galicia. El uso de esta biomasa en biorrefinerías es una de las alternativas que se contemplan.

En el Grupo de Investigación EQ-2, del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo, centrado en la valorización de los restos de biomasa forestal, abordaron el aprovechamiento de la biomasa del eucalipto nitens, dado que es unas de las especies con mayor presencia en las plantaciones forestales en Galicia. Con anterioridad en este grupo ya habían analizado la viabilidad del aprovechamiento de restos del pino (‘Pinus pinaster’) o del eucalipto glóbulus (‘Eucalyptus globulus’), entre otros.

En el Grupo de Investigación EQ-2 estudiaron ya el aprovechamiento del ‘Pinus pinaster’ y del ‘Eucalyptus globulus’

«Procuramos buscar una aplicabilidad y un valor añadido para estos restos de biomasa dentro del ámbito de las biorrefinerías», explica la investigadora Lucía Penín que participó en uno de los trabajos. En su investigación, cuyos resultados se conocieron recientemente, llevaron a cabo un proceso para separar y caracterizar los componentes estructurales del nitens con el objetivo de determinar qué aprovechamiento se podía hacer de cada uno de los elemento. «Estos restos tienen muchas potencialidades y pueden ser aprovechados por distintas industrias», indica la investigadora.

Definir los componentes

El proceso para separar los componentes esenciales de la madera, tal y como explica Penín, comienza con un tratamiento de hidrólisis, en el que se sumergen en agua y la altas presiones/temperaturas los restos de madera. En su caso, se centró en emplear serrín y restos de madera del eucalipto.

Con el procedimiento consiguen separar los compuestos básicos de la madera. Por una parte quedan la celulosa y la lignina (fracción sólida) y por otra se solubilizan las hemicelulosas (fracción líquida). Este proceso es clave para un aprovechamiento de cada una de las fracciones de manera independiente.

Con un tratamiento con agua consiguen separar los componentes para su aprovechamiento individual por distintos sectores

Por ahora, como se trata de estudios previos en los que conocer la viabilidad del tratamiento de estos residuos, queda pendiente evaluar la rentabilidad económica que puede suponer llevar a cabo estos procesos. Sin embargo, desde el grupo de investigación también apuntan a que pueden resultar viables, dado que además es una manera de gestionar estos residuos.

Proceso de separación de los componentes del Eucalyptus nitens, realizado por Lucía Penín.

Proceso de separación de los componentes del Eucalyptus nitens, realizado por Lucía Penín.

Obtención de biocombustibles

Los restos de biomasa del nitens podrían ser aprovechados, al igual que ocurre con los del eucalipto glóbulus, por distintos sectores. Penín se centró en detallar el procedimiento de la parte sólida obtenida tras el proceso de autohidrólisis antes citado, constituida por la celulosa y la lignina. Precisamente, la investigadora sometió la celulosa, obtenida tras una etapa de deslignificación, a un proceso de hidrólisis enzimática para conseguir altas concentraciones de glucosa. Este azúcar se podría emplear para diferentes procesos de fermentación y así obtener biocombustibles como el butanol, bioetanol, etc.

Pero también contemplan otros usos para estas fracciones una vez que las separaron. Así, la celulosa podría ser empleada directamente por la industria del papel y la lignina por la industria de materiales.

Uno de los usos tanto de la corteza como del serrín del eucalipto es la obtención de bioetanol

En este campo, también se llevó a cabo otro trabajo de investigación fruto de una colaboración del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Vigo con la Universidad del Minho (Portugal) para concretar el aprovechamiento de los restos de biomasa. «Nosotros estábamos trabajando ya sobre la producción de etanol a partir de los compuestos celulósicos cuando nos solicitaron abordar en detalle el tratamiento de los restos del nitens dada la presencia que tiene en Galicia», explica la investigadora Aloia Romaní que lideró el trabajo.

La investigación se centró, en este caso, en el aprovechamiento de la corteza del eucalipto nitens, puesto que representa el 10% del volumen de la madera en plantas de celulosa como la de Ence, en Pontevedra. De ahí también, que la empresa fuera la que suministrara la materia prima para ambas investigaciones. En la actualidad estos restos de biomasa suelen emplearse ya para la obtención de la energía en la propia fábrica.

En Portugal trabajan en un proyecto sobre biorrefinerías con productos como el etanol obtenido de la biomasa del eucalipto

El proyecto desarrollado por el equipo de Romaní procuró eliminar la lignina de la corteza para optimizar el proceso de sacarificación de la celulosa en glucosa que permite su fermentación para la obtención de etanol. El objetivo es lograr que este etanol producido a base de la biomasa del eucalipto resulte con características similares al llamado etanol de primera generación que ya se emplea en refinerías y así conseguir la valorización de esa biomasa.

«Hay que tener en cuenta que la corteza es un residuo, por lo que no tiene un coste inicial de ahí que sea tan interesante buscar su aprovechamiento», indica Romaní. De hecho, el etanol sería ya uno de estos usos aunque se trata de un combustible líquido que no tiene un precio muy elevado por lo que se sigue investigando en otros aprovechamientos de los residuos que permitan obtener un mayor valor añadido.

Luego de esta investigación, y en esta misma línea, Romaní trabaja ahora desde Portugal en un proyecto más amplio en el que estudian el desarrollo de biorrefinerías en las que se puedan emplear no solo este etanol a base de la biomasa del eucalipto sino otros biocombustibles.

Otras utilidades

Junto con el aprovechamiento para la obtención del etanol, las diferentes fracciones del eucalipto también resultan de utilidad para la obtención de los ‘building blocks’, compuestos de alto valor añadido que están muy en auge debido a que se pueden emplear para la elaboración de diferentes materiales que habitualmente son obtenidos a partir del petróleo, incluyendo los materiales plásticos. «Dependiendo de la fracción de la biomasa que se quiera estudiar se podría emplear para diferentes usos dentro del ámbito de la biorrefinería», apunta Penín.

Otro de los componentes del eucalipto nitens, las hemicelulosas, podrían emplearse en la industria alimentaria

Con estos procesos se consigue un aprovechamiento de cada una de las fracciones de la madera: celulosa, lignina y hemicelulosas. Unos componentes que se consiguen extraer de los restos de la biomasa del nitens, además de la fracción sólida, constituida por la celulosa y las lignina, son las conocidas como hemicelulosas, polisacáridos de cadena más corta que la celulosa, que también se pueden aprovechar en la industria alimentaria, en la elaboración de prebióticos.

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