Bioetanol, bioplástico y ectoína a partir de paja de trigo

Una investigación de la USC demuestra la viabilidad económica de una biorrefinería que integre la producción combinada de estos tres productos a través de diferentes procesos biológicos.

La investigadora María López Abelairas propone la utilización de bioprocesos para la producción de un biocombustible (etanol), un bioplástico (polihidroxibutirato) y un compuesto de alto valor añadido (el soluto compatible ectoína) utilizando como materia prima la paja de trigo. Además, la producción conjunta de estos tres productos se integraría en una biorrefinería, como solución a corto plazo para llegar a una producción más eficiente, económica y medioambientalmente favorable. Según María López, la viabilidad económica del proceso aumenta de manera significativa cuando se contempla una producción combinada de bioetanol, biopolímeros y ectoína y un producto que no sea etanol es la principal fuente de ingresos.

En este mismo sentido, y según el trabajo de investigación realizado, el impacto ambiental de la producción de bioetanol es inferior al encontrado en la obtención de biocombustible a partir de cereal o aplicando un pretratamiento fisicoquímico. La tesis se desarrolló en el Instituto de Investigaciones Tecnológicas de la Universidad de Santiago de Compostela (USC), dirigida por el profesor Juan Lema y el investigador Thelmo A. Lú Chau, ambos del grupo de Ingeniería Ambiental y Bioprocesos del Departamento de Ingeniería Química.

Según la investigación, el impacto ambiental de la producción de bioetanol es inferior al encontrado en la obtención de biocombustible a partir de cereal o aplicando un pretratamiento fisicoquímico

La propuesta de la doctora López Abelairas desarrolla un pretratamiento biológico basado en el uso de ligninolíticos capaces de degradar y modificar la paja de trigo –sustituyendo así los pretratamientos químicos o fisicoquímicos más habituales–, además de una etapa de hidrólisis encimática, para la rotura de los polisacáridos presentes en la paja pretratada en sus monómeros.

Además, la investigadora convirtió estos monómeros en productos de interés mediante diferentes procesos biológicos: una fermentación alcohólica para la producción de bioetanol y un proceso bacteriano en el que el carbono de los azúcares se almacena en los microorganismos en forma de un polímero biodregadable (polihidroxibutirato), además de otros compuestos de alto valor añadido tales como las ectoínas, aminoácidos con diversas aplicaciones en la industria cosmética y farmacéutica.

Sobresaliente cum laude

El tribunal concedió a la tesis la calificación de Sobresaliente cum laude. Con el título ‘Bioprocesses for production of Fuels, Chemicals and Polymers from Lignocellulosic Material’, parte del trabajo fue realizado en colaboración con el Grupo de Biodegradación de Lignina del Centro de Investigaciones Biológicas (CSIC, Madrid) y del grupo del profesor Alexander Steinbüchel en el Instituto de Microbiología Molecular y Biotecnología de Universidad de Münster (Alemania). En este último centro María López realizó una estadía de investigación para poder optar a mención de doctorado europeo.

La financiación del trabajo fue posible gracias a la colaboración con las empresas Bioetanol Galicia y ABENGOA Bioenergy, en el marco de tres proyectos financiados por la Xunta de Galicia (programa REM) y la administración estatal (programas CDTI y Plan-E).

Foto de portada:
carthesian en flickr (cc)