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El aprovechamiento y valorización de residuos procedentes del campo en la provincia de Ourense, concretamente restos de la poda de vides, para la obtención de productos de valor añadido. Este fue el objetivo de un proyecto de investigación desarrollado recientemente por personal investigador de la Facultad de Ciencias del campus de Ourense. En él se abordó con buenos resultados la recuperación, mediante el uso de disolventes inteligentes, de compuestos bioactivos de esta biomasa y la obtención en ella de furfural, una molécula de base que se emplea en la síntesis de productos químicos de interés en el sector industrial y de biocombustibles.
El proyecto es uno de los beneficiarios de la convocatoria de ayudas a grupos de investigación del campus de Ourense INOU 2020, financiada por la Universidad de Vigo y la Diputación de Ourense. En la iniciativa participaron investigadoras e investigadores de los grupos de las Universidad de Vigo Ingeniería Química EQ2 y Plantas, Suelo y Aprovechamiento de Subproductos BV1, siendo Sandra Rivas, investigadora posdoctoral Juan de la Cierva, y Beatriz Gullón, investigadora Ramón y Cajal, las líderes del proyecto.
Según explican sus responsables, su propuesta consistió «en una novedosa investigación multidisciplinar orientada al desarrollo de alternativas sostenibles para el aprovechamiento y valorización de restos de poda de vid». Esta biomasa, detallan, «tiene un coste como residuo y es generada en grandes cantidades dado el elevado potencial que representa el sector vitivinícola en Ourense». En este sentido apuntan cómo «por cada hectárea de cultivo se producen entre dos y cuatro toneladas de estos residuos» y como «el almacenamiento y eliminación de estos subprodutos representa un importante problema económico y ambiental».
Frente a esta problemática, subrayan las responsables de la iniciativa, «una alternativa de gran potencial es el aprovechamiento y valorización de los restos de la poda de vid basándose en el concepto de biorrefinaría, fundamentada en la separación de los constituyentes de la biomasa (celulosa, hemicelulosas, lignina y extractos) para su valorización individualizada». En este sentido, explican, el desarrollo de nuevas estrategias de procesos para una separación eficiente de los constituyentes de la biomasa siguiendo la filosofía de biorrefinaría es uno de los objetivos del proyecto llevado a cabo a lo largo de 2020.
Combinando el científico y el tecnológico
La propuesta desarrollada, recalcan las investigadoras del campus de Ourense, no sólo incide en las materias primas sino que también que lo hace en los procesos y en los productos basados en recursos naturales, abarcando dos líneas de trabajo interrelacionadas. La primera de estas líneas, de carácter tecnológico, se centró en el aprovechamiento y valorización de estos restos de podas para la obtención de «compuestos de base», útiles para la síntesis de productos químicos de interés industrial y biocombustibles. El trabajo de las investigadoras e investigadores concretamente «se focalizó en el fraccionamento integral de los componentes estructurales de la poda de vid y la producción de furfural en medios bifásicos catalizados». Fruto del trabajo realizado, el proyecto propone un proceso eficiente para la producción de furfural mediante la aplicación de tecnologías que emplean mezclas de agua y disolventes orgánicos. El furfural, indican las responsables de la iniciativa, es «un precursor natural de una amplia gama de productos químicos renovables de interés industrial y biocombustibles».
En el trabajo realizado, comentan sus coordinadoras, también se obtuvieron resultados satisfactorios en lo que respeta a la separación de los tres constituyentes principales de la biomasa (celulosa, hemicelulosas y lignina). La separación selectiva de los distintos constituyentes de las podas de vid realizada en el proyecto, añaden, «permite su valorización integral individualizada y ampliar la línea de investigación de cara a futuros trabajos».
La segunda línea de trabajo del proyecto, de carácter científico, fue la de recuperación y extracción de compuestos bioactivos con interés en las industrias alimentaria y farmacéutica en esta biomasa mediante el uso de disolventes inteligentes, de diferentes disolventes eutécticos. Concretamente se desarrolló un método de extracción eficiente para la recuperación de compuestos antioxidantes a partir de las podas de vid utilizando Nades (disolventes eutécticos naturales) como disolventes de extracción -seguros y eficaces-. «Varios Nades con diferentes polaridades, viscosidades y composiciones fueron evaluados y combinados con un método innovador de extracción mediante microondas (MAE) con el fin de minimizar el tiempo de extracción y maximizar el rendimiento, así como para obtener biomoléculas con bioactividades más altas que las de las extraídas con métodos convencionales», comentan las responsables de la iniciativa.
Las alternativas propuestas en el proyecto, añaden, implicaron el uso de tecnologías emergentes de extracción (microondas) y disolventes de nueva generación para una separación selectiva y eficiente de los constituyentes de la biomasa en base a su diferente reactividade.
