Emisiones de CO2 convertidas en bioproductos sostenibles para la industria química

  • La Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) coordina el proyecto VIVALDI, dotado con 7 millones de euros, que desarrollará nuevas biotecnologías para transformar los gases residuales del sector bio-industrial en materias primas para la industria química.

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El proyecto busca reducir las emisiones de CO2 de las bio-industrias y al mismo tiempo producir compuestos orgánicos de manera más barata y sostenible. Para alcanzar los objetivos climáticos, las industrias deben acelerar la transición hacia una economía circular, baja en carbono y eficiente en el uso de los recursos.

El sector químico es uno de los más desafiantes, pero también más prometedores, en ese contexto. A la vanguardia de la reutilización de residuos, las bio-industrias (industrias basadas en procesos biotecnológicos) tienen el potencial de liderar el camino y crear un sector nuevo y más sostenible, basado en la captura y utilización de carbono (CCU por sus siglas en inglés) para su posterior reciclaje. Sobre la base de este concepto circular, las bio-industrias reducirán sus emisiones de gases de efecto invernadero, su dependencia de la importación de carbono fósil y la explotación de recursos clave como la energía, las materias primas, la tierra y el agua.

El proyecto VIVALDI - innoVative bIo-based chains for CO2 VALorisation as aDded-value organIc acids del programa Horizonte 2020 de la UE, desarrollará un conjunto de biotecnologías innovadoras para transformar los gases residuales de los sectores clave bio-industriales (alimentario, papelero, bioetanol y productos bioquímicos) en nuevas materias primas para la industria química.

El núcleo de la propuesta de VIVALDI consiste en capturar, enriquecer y transformar el CO2 capturado, mediante un proceso de dos etapas (electroquímica y biológica), en cuatro ácidos orgánicos que servirán de base para la producción de otros compuestos. Estos compuestos resultantes tienen varias aplicaciones: pueden utilizarse en la misma planta, mejorando la sostenibilidad y circularidad de los procesos y productos de las bio-industrias, o abrir nuevas oportunidades de negocio, como componentes básicos para nuevos biomateriales (por ejemplo, bioplásticos o alimentos para animales).

Al integrar este concepto, las industrias lograrán dos objetivos a la vez: no sólo se reducirán las emisiones de carbono de las bio-industrias; también se proporcionarán alternativas más sostenibles para la producción de compuestos orgánicos que, hoy en día, conllevan un gasto energético intensivo.

"Pretendemos desarrollar cadenas de valor a medida para cada tipo de empresa, impulsar la circularidad de las plantas con el uso de nutrientes recuperados de las mismas industrias y allanar el camino para el sector emergente de una nueva industria cimentada en el CO2", señala Albert Guisasola, profesor del Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental, coordinador de VIVALDI. La replicabilidad será un aspecto clave de las soluciones del proyecto, que permitirá a otras biorrefinerías y a otros sectores industriales ser más circulares y reducir su impacto ambiental.

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El proyecto lo llevará a cabo un consorcio multidisciplinar e internacional, liderado por el grupo de investigación GENOCOV, del Departamento de Ingeniería Química, Biológica y Ambiental de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB). Los 16 socios van desde empresas de biotecnología (SunPine AB, Damm y Bioagra) y desarrolladores de tecnología (VITO, UFZ, LEITAT, Processium, Avantium, UAB, University of Natural Resources and Life Sciences - Vienna, Luleå University of Technology) hasta el usuario final (Nutrition Sciences).

La empresa Novamont investigará cómo utilizar el CO2  a lo largo de toda su cadena de valor: desde la captura de las emisiones hasta su conversión en nuevos productos bioquímicos. El equipo se complementa con el Centre Tecnològic BETA (UVic-UCC), la consultora de tecnología e innovación (ISLE) y CO2 Value Europe, la asociación europea de la comunidad de captura y utilización de carbono.

En VIVALDI participan dos grupos de investigación de la UAB. Por un lado, GENOCOV, coordinador del proyecto, que liderará la recuperación bioelectroquímica de nutrientes a partir de efluentes industriales y el diseño de un novedoso electrobiorreactor en el que la electroquímica se unirá a los procesos fermentativos. Por otro, ENG4BIO, que participará en la ingeniería y escalado de estos procesos fermentativos con su amplia experiencia en levaduras metilotróficas.

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El consorcio se considera preparado para transformar las biorrefinerías y concebir un nuevo sector industrial basado en el CO2, que contribuya a disminuir en gran medida la huella de carbono de la industria y a impulsar la economía de la UE.

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