Las modernas fábricas de celulosa están diseñadas para sacar el máximo provecho de todos las moléculas que tienen sus materias primas, una estrategia que mejora la rentabilidad y reduce el impacto ambiental. Sin embargo, a menudo se ven obstaculizadas por bajos niveles de preparación tecnológica y la competencia de los combustibles fósiles baratos.
Las fábricas de celulosa generan subproductos ricos en hemicelulosa. Actualmente, estos subproductos tienen poco valor comercial debido a las complejidades involucradas en aislar y purificar los carbohidratos de hemicelulosa. Sin embargo, el alto contenido de hemicelulosa en la madera representa un recurso sin explotar para la creación de productos valiosos y la generación de ingresos significativos para las biorrefinerías.
El proyecto VEHICLE financiado por la UE presentó métodos innovadores para utilizar de manera efectiva estos subproductos ricos en hemicelulosa. «Hemos demostrado tecnologías novedosas para optimizar y agregar valor a los flujos de azúcar de bajo valor», señala el coordinador del proyecto, Ed de Jong. «El objetivo principal era aprovechar los productos químicos de origen vegetal derivados de materias primas renovables como la biomasa lignocelulósica de las fábricas de celulosa y las materias primas no alimentarias de las biorrefinerías».
Nuevos bloques de construcción, materiales y productos de consumo
Los socios del proyecto establecieron nuevas cadenas de valor en toda Europa para suministrar estos productos químicos de origen vegetal para diversas aplicaciones industriales y productos de consumo. Estos incluyeron materiales de embalaje, productos de pulpa y papel, y productos a base de bioplásticos. El objetivo era mejorar el potencial comercial de las biorrefinerías europeas existentes y futuras y otras empresas de la bioeconomía, creando beneficios económicos y nuevos empleos en sus cadenas de valor.
«Hemos demostrado la valorización de flujos de azúcar de bajo valor mediante seis demostradores para toda la cadena de valor de la biorrefinería. Esto incluyó cada paso, desde la empresa química hasta el productor de polímeros», según de Jong. Los seis nuevos bloques de construcción a base de biomasa son los siguientes: mono-etilenglicol (MEG), mono-propilenglicol (MPG), dióles, diácidos, glucosona y fructosa. Además, se produjeron cinco nuevos materiales a base de biomasa: bioplásticos compostables, bio-MEG, bio-MPG, biopolímeros no alimentarios y poliésteres biodegradables a base de biomasa.
Las actividades de los socios del proyecto también dieron como resultado el desarrollo de siete nuevos productos de consumo a base de biomasa. Estos incluyeron bio-PET para botellas de plástico, bio-poliésteres para películas en materiales de embalaje, bioplásticos compostables para revestimiento de papel de extrusión y bandejas termoformadas, líquidos anticongelantes para aeronaves y líquidos para la transferencia de calor para la protección de motores y paneles solares.
Mejoras notables en el uso del agua, la reducción de residuos y el uso de CO2
«En términos de uso del agua, las rutas de conversión demostradas en VEHICLE eran comparables o superiores a los métodos estándar, con mejoras que oscilan entre el 10 % y el 90 %», afirma de Jong. «La reducción de residuos se logra valorizando corrientes laterales y minimizando los residuos orgánicos de las fábricas de celulosa con una producción anual de pulpa de 15.000 toneladas. Además, la producción de materiales compostables y biodegradables contribuyó a mitigar la generación de residuos».
También se lograron reducciones significativas en las emisiones de CO2. De Jong agrega que las tres rutas de conversión demostradas causaron reducciones de CO2 que oscilan entre el 40 % y el 92 % a lo largo del ciclo de vida en comparación con los puntos de referencia a base de bioplanta y petróleo.
Con planes de explotación y modelos de negocio en marcha, los socios del proyecto se están preparando para escalar los resultados. Se proyecta que cada ruta de conversión demostrada tenga un gran potencial de mercado, impulsado por sólidas tendencias del consumidor como la demanda de productos a base de biomasa. Esta proyección se ve respaldada por cambios en las regulaciones y el apoyo político en Europa que fomentan la sustitución de productos a base de combustibles fósiles.
