RNM-940 (UCO) impulsa la bioeconomía circular desde la biorrefinería hasta la industria

Desde la valorización de biomasa hasta el desarrollo de nuevos bioprocesos y materiales funcionales, el grupo Bioprocesos e Ingeniería de Productos | RNM-940 de la Universidad de Córdoba sitúa a la bioeconomía circular en el centro de la innovación, para convertir los residuos agrícolas en envases sostenibles, materiales avanzados o soluciones para la descontaminación ambiental, con un claro compromiso con la transferencia tecnológica y el desarrollo rural.

Los investigadores integrantes del grupo nos explican las líneas de investigación que desarrollan, los datos obtenidos más relevantes y la importancia de pertenecer al ceiA3.

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 ¿Qué líneas de investigación realiza su grupo?

Investigamos en la valorización de residuos lignocelulósicos derivados de la industria agroalimentaria, mediante procesos de biorrefinería ambientalmente, lo cual es clave para desarrollar una bioeconomía circular que permita un desarrollo sostenible. Estos residuos están compuestos principalmente por celulosa, hemicelulosa y lignina y se consideran valiosos debido a su potencial de aplicación en diversos y variados sectores; biocombustibles, envasado alimentario, remediación ambiental, liberación controlada de fármacos, bioproductos, papel reciclado, energía, entre otros.

Entre las distintas aplicaciones desarrolladas por el grupo de investigación se encuentran, entre otras: el empleo de lignina como aglutinante en la formulación de batería de Li, sustituyendo en la composición compuestos derivados del petróleo,  uso de lignina para formular hidrogeles que permitan su uso en descontaminación de aguas, uso de la celulosa para refuerzo de papel reciclado, bien como celulosa bien empleando nanocelulosa obtenida a partir de ella, uso de la celulosa para obtener envases rígidos mediante celulosa moldeada, v) distintas soluciones de envasado alimentario como recubrimientos comestibles, films, almohadillas de conservación (pads), con propiedades antioxidantes y antimicrobianas, biocomposites (tableros DM) aerogeles empleando nanocelulosa para su empleo en descontaminación de los NOx, liberación controlada de fármacos.

Otra de las líneas de investigación es: el procesado personalizado de materiales compuestos funcionales (mediante manufactura aditiva) que incluyen nanofibras de celulosa (extraídas mediante biorrefinería de biomasa lignocelulosica) como matriz principal y nanopartículas inorgánicas. Estos materiales se emplean en diversos campos de conocimiento como la remediación ambiental, biomedicina, energía, etc.

También se trabaja en otra línea sobre del desarrollo y profundización en el estudio de la tecnología de las fermentaciones para la producción de vino, vinagres y ácido glucónico utilizando medios naturales, tanto los habituales, como estudiando el empleo de subproductos de otros procesos industriales. Se han desarrollado varios montajes experimentales para estudiar la influencia de las principales variables de operación en diversos procesos de biotransformación, así como, el establecimiento de una amplia metodología para profundizar en el conocimiento de las interrelaciones de microorganismos y metabolitos empleando metodologías ómicas, tales como proteómica, genómica y metabolómica.

¿Qué proyectos (actuales o pasados) querrían destacar como ejemplos en los que haya participado el grupo?

Destacamos nuestra participación y liderazgo en proyectos europeos, los cuales son altamente competitivos. Más que un proyecto concreto, resaltamos nuestra trayectoria de financiación continua, que nos ha permitido evolucionar de la investigación básica a una investigación aplicada y de transferencia mediante contratos con empresas. Todo nuestro esfuerzo está enfocado en dar soluciones al entorno productivo de Córdoba y Andalucía, mejorando procesos para que sean transferibles al sector real.

Son varios los proyectos en los que hemos participado en estos últimos años, de convocatorias nacionales, autonómicas e internacionales. También contamos con experiencia en contratos con empresa al amparo del artículo 60 de la LOSU. Entre otros proyectos podemos hablar de: ENVAGRO “Aprovechamiento de residuos hortofrutícolas para la fabricación de envases útiles en el sector agroalimentario”; Producción de envases y embalajes a partir de residuos agrícolas: transferencia al sector agroalimentario; VALORE  “Valorización de residuos agrícolas mediante la obtención de productos útiles para la industria agroalimentaria, BIOFRESHCLOUD “Enhancing Mediterranean Fresh Produce Shelf-life using Sustainable Preservative Technologies and communicating knowledge on dynamic shelf-life using Food Cloud Services and Predictive Modelling”.

AgroVal4PackFood “Valorizing horticultural crop residues for developing sustainable food preservation and packaging systems: Toward zero waste with a biorefinery approach”, Hidrom3D “Desarrollo de Hidrogeles Funcionales de Base Biológica Para Bioimpresión 3D y Transferencia al Sector Biomédico” o BIOMEDPACK “Shelf-life Enhancing Packaging Systems for Mediterranean Food through Innovative and Circular Solutions based on Agri-food Multi-Product Cascade Biorefinery”.

¿Cuáles son los datos obtenidos más relevantes hasta el momento?

Fruto de los resultados generado se ha constituido una Empresa de Base del Conocimiento, participada por la UCO, denominada OrganInk Soluciones Integrales SL. Además, se ha producido un acercamiento notario con el sector productivo en los últimos años, como reflejan los 60 contratos artículo firmados.

En el ámbito del envasado, contamos con dos patentes y hemos desarrollado prototipos industriales de envases rígidos a partir de residuos de invernadero. Hemos logrado sustituir polímeros derivados del petróleo por nanocelulosa o lignonanocellulosa agrícola, mejorando incluso la vida útil de los alimentos. También hemos generado aerogeles para remediación y soportes para catalizadores de descontaminación de aire.

Y algunos de los resultados obtenidos a partir de nuestras investigaciones son potencialmente patentables y transferibles a la industria. La empresa Colfeed4Print S.L. está interesada en algunos de los materiales fabricados en este contexto.

¿Qué importancia creen que tiene pertenecer al ceiA3 y qué oportunidades de investigación puede aportarles?

Si bien hasta la fecha no hemos podido disfrutar de oportunidades fruto de la participación en este campus, sin duda presenta como oportunidades una mayor visibilidad y por tanto mayor posibilidad de interacción con otros grupos, empresas, etc. Nuestro personal investigador sí se beneficia activamente de sus actividades formativas y de red (networking), participando en consorciados para convocatorias nacionales e internacionales.

¿La Bioeconomía está presente en alguna de las ramas de investigación que han abordado?

La bioeconomía es el eje transversal de todo lo que hacemos, desde el aprovechamiento de la materia prima hasta los nuevos bioprocesos microbianos.

Para nosotros, la bioeconomía también tiene un componente social: soñamos con implantar procesos en núcleos rurales que generen empleo cualificado, permitiendo que los jóvenes universitarios regresen a sus pueblos y se frene la despoblación.

¿Qué retos se plantean de cara al futuro?

El gran reto es mejorar la transferencia hacia la empresa. A veces existe una barrera de desconfianza; las empresas suelen acudir a nosotros solo cuando tienen un problema urgente. Queremos que nos vean como un apoyo continuo para innovar de forma factible en sus cadenas de producción.

Buscamos aumentar nuestra presencia en Europa y seguir formando doctores que, en su totalidad, continúen trabajando en el ámbito científico.  Es vital eliminar la barrera entre ciencia y sociedad. No estamos aislados en un laboratorio; los ingenieros químicos trabajamos en aplicaciones industriales pegadas a la realidad para buscar soluciones a los problemas de la ciudadanía.