Proxecto H2020 BIOrescue: Bioconversión mellorada de residuos agrícolas mediante o seu uso en cascada
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2016 -2019
- Orzamento asignado 2.635.140,63 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto BIORESCUE
Os cogomelos son un gran negocio: na UE cultívanse máis dun millón de toneladas cada ano. Estes cultivos producen un alimento saudable, baixo en graxas e rico en proteínas, así como rico en minerais e vitaminas. A desvantaxe é que producir cada tonelada require uns 3 millóns de toneladas de compost de cogomelos. Esta mestura de esterco de galiña, turba e palla de trigo só é axeitada para unha ou tres colleitas. A súa eliminación supón importantes problemas económicos e loxísticos para os agricultores europeos. A industria dos cogomelos carece actualmente de solucións tecnolóxicas adaptadas para transformar este compost usado en produtos valiosos.
O proxecto BIOrescue, financiado pola UE, demostrou un proceso de biorrefinería sostible para transformar a gran maioría do compost de cogomelos usado (así como outros residuos agrícolas infrautilizados) en compostos bioactivos e bioprodutos valiosos.
O líder industrial do consorcio foi un dos principais produtores de cogomelos: Monaghan Mushrooms. O innovador sistema baséase en ferramentas modernas de modelado matemático que analizan rapidamente a composición dos residuos de biomasa. Con gran precisión, a innovadora metodoloxía modela a composición de mostras determinadas previamente medindo os seus espectros no infravermello próximo. «A análise rápida da biomasa é clave para o éxito dun proceso de biorrefinería. «Os novos algoritmos avanzados desenvolvidos por CELIGNIS poderían reducir o custo da análise de mostras a menos de 100 € por mostra ao día», afirma Inés del Campo, coordinadora do proxecto BIOrescue no Centro Nacional de Enerxías Renovables (CENER).
Os socios do proxecto tamén desenvolveron dous procesos paralelos para optimizar o pretratamento da biomasa. O primeiro, chamado pretratamento con organosolv, utilízase para obter a máxima cantidade de lignina, mentres que os azucres se recuperan mediante un proceso de pretratamento termoquímico. Ademais, a empresa de biotecnoloxía METGEN desenvolveu solucións encimáticas patentadas e personalizadas que descompoñen de xeito eficiente as longas cadeas de azucres e polímeros de lignina do compost de biomasa en fragmentos máis pequenos, o que facilita a súa extracción en comparación co uso de encimas comerciais para o mesmo propósito. «O compost de cogomelos usado fai marabillas. Desenvolvemos biopesticidas altamente concentrados e rendibles que son menos tóxicos, pero igual de eficaces, que os seus homólogos baseados en combustibles fósiles dispoñibles comercialmente. Ademais, o Instituto Max Planck de Polímeros transformou a lignina en diminutas cápsulas biodegradables que se poden empregar para a liberación controlada e gradual de fármacos e mesmo como unha posible nova vacina vexetal dirixida a enfermidades específicas", engade del Campo.
O proxecto BIOrescue busca desenvolver e demostrar un novo e innovador concepto de biorrefinería baseado no uso en cascada de substrato de cogomelos gastado (SMS) suplementado con palla de trigo (e outras materias primas lignocelulósicas infrautilizadas estacionalmente, como residuos de poda, cascas de cítricos e residuos). Este novo concepto evitará a eliminación e permitirá a produción de bioprodutos biodegradables e compostos bioactivos que axudarán a substituír os produtos actuais baseados en combustibles fósiles.
A investigación contribuirá a ampliar as oportunidades de negocio para as granxas de cogomelos, así como o coñecemento e as oportunidades de negocio de todos os socios participantes. As principais innovacións son:
- Métodos mellorados para a análise rápida (NIR) en laboratorios de biomasa
- Innovadora división de SMS en dous pasos
- Efectos sinérxicos para a hidrólise completa do glucano SMS
- Estratexia innovadora de inmobilización de encimas
- Desenvolvemento de encimas glucanos altamente eficientes
- Novos nanotransportes e microtransportes baseados en lignina
- Produción de biopesticidas a partir de azucres monoméricos derivados de SMS e o seu envasado en nanotransportes
O consorcio implicado está representado por algúns membros do BIC, entre eles unha gran empresa (Monaghan Mushrooms) que lidera a proposta e algunhas pemes (MetGen Oy e CLEA Technologies) e membros asociados do BIC (Universidade de Nápoles e CENER). Ademais, outros socios relevantes con recoñecida experiencia nos seus respectivos ámbitos contribúen aos obxectivos. Entre elas inclúense organizacións de investigación (Imperial College of London e Max Planck Institute of Polymers) e pemes innovadoras (Celignis Limited, Zabala Innovation Consulting, Greenovate Europe e C-TECH Innovation Ltd). As sinerxías entre a gran industria e as pemes van máis alá do alcance deste proxecto. Existe un potencial significativo para a colaboración entre a industria agrícola (Monaghan) e a biotecnoloxía (MetGen e CLEA) para ofrecer solucións innovadoras para unha economía circular continua nas grandes cadeas de valor agrícolas.
Desde a análise da biomasa ata a conversión, a innovación impulsa cada paso do proceso de biorrefinería. Ao xerar bioprodutos baixos en carbono que se poden empregar na agricultura, BIOrescue pecha o ciclo cara a unha industria agroalimentaria verdadeiramente circular. Os socios do proxecto realizaron análises preliminares para avaliar as posibles combinacións de compost de cogomelos con outras materias primas agrícolas infrautilizadas. Descubriron que a palla de trigo, a palla de avea e a palla de cebada combináronse de forma máis eficiente co compost de cogomelos usado.
Finalmente, avaliaron a dispoñibilidade destas materias primas ao longo do ano en diferentes rexións, un elemento crucial para o desenvolvemento de procesos de biorrefinería locais. «En BIOrescue, buscamos crear unha economía circular na industria dos cogomelos, pero tamén vimos as moitas oportunidades que ofrece», afirma del Campo. "Neste sentido, o noso concepto de biorrefinería será replicable con outros tipos de residuos agrícolas e, polo tanto, relevante para outras industrias que xeran grandes cantidades de residuos de biomasa."
- FUNDACION CENER (CENTRO NACIONAL DE ENERGIAS RENOVABLES CENER)
Proxectos relacionados
