 
Proxecto H2020 RECOVER: Desenvolvemento dunha simbiose biótica innovadora para a biodegradación e síntese de plásticos para resolver os desafíos do fin da súa vida útil nas industrias agrícola e alimentaria
- Tipo Proxecto
- Estado Cheo
- Execución 2020 -2024
- Orzamento asignado 5.767.400,72 €
- Ámbito Europeo
- Comunidade Autónoma Andalucía; Comunitat Valenciana; Madrid, Comunidad de
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto https://recover-bbi.eu/
A transición da UE cara a unha economía máis sostible e circular depende dos esforzos para minimizar a xeración de residuos. Unha economía máis circular dos plásticos xoga un papel fundamental nesta transición. O proxecto RECOVER, financiado pola UE, ten como obxectivo abordar a acumulación de plásticos agrícolas e de envases non reciclables, así como a contaminación por microplásticos. Aplicará solucións biotecnolóxicas, incluíndo unha combinación de microorganismos, novas encimas, miñocas e insectos, para degradar os plásticos e transformalos en produtos de valor engadido. Entre os seus ambiciosos obxectivos, RECOVER desenvolverá procesos para a biorremediación da contaminación plástica en solos e compost e a biotransformación de plásticos convencionais en biofertilizantes e plásticos biodegradables para aplicacións de envasado agrícola e alimentario. Ao facelo, contribuirá a pechar o ciclo en ambos os sectores produtivos, á vez que abordará os desafíos ambientais actuais.
O proxecto RECOVER fixo avances significativos na comprensión e xestión dos residuos plásticos agroalimentarios, a pesar dos desafíos que atopou para lograr a biodegradación completa. Os amplos esforzos para degradar o polietileno de baixa densidade e outros plásticos revelaron que a súa natureza recalcitrante representaba obstáculos substanciais, o que resultaba en taxas de degradación insuficientes para a viabilidade económica e a sustentabilidade. Aínda que os métodos de pretratamento biolóxico e mecánico desenvolvidos non superaron completamente estes desafíos, o proxecto fixo progresos notables na creación de subprodutos innovadores a partir de fluxos de residuos. Un dos éxitos clave do proxecto foi o desenvolvemento de subprodutos prácticos, como biofertilizantes e materiais a base de quitina, que teñen aplicacións valiosas na agricultura e no envasado de alimentos. Estes avances destacan o potencial para a reutilización beneficiosa dos materiais de refugallo, mesmo cando a biodegradación completa dos plásticos segue sendo difícil de alcanzar. A capacidade de producir estes subprodutos representa un paso significativo cara a prácticas de xestión de residuos máis sostibles. O proxecto tamén fixo progresos no desenvolvemento e comercialización tecnolóxica.
Conseguíronse innovacións como os sistemas de imaxe hiperespectral para o seguimento de residuos e os modelos preditivos para optimizar os procesos de biodegradación. Estes avances, xunto cun plan de negocios para comercializar as tecnoloxías, suxiren un potencial para o éxito comercial futuro e un progreso continuo en solucións eficaces de xestión de residuos. O proxecto RECOVER fixo progresos notables no avance da bioeconomía europea mediante o desenvolvemento de tecnoloxías innovadoras para degradar plásticos non reciclables e producir novos produtos de base biolóxica. Demostrou a viabilidade de lograr a circularidade do plástico mediante a integración de ferramentas biotecnolóxicas innovadoras, o que deu lugar a bioprodutos valiosos para aplicacións agrícolas e de envasado de alimentos.
Estes avances prometen beneficios sociais substanciais. O proxecto creou 21 empregos directos e 12 indirectos en diversos campos. Desde unha perspectiva ambiental, RECOVER contribuíu á redución das emisións de gases de efecto invernadoiro mediante a produción de biofertilizantes a partir de residuos, a redución do uso da terra con biopolímeros a base de quitina e a mellora da saúde do solo. Os seus esforzos tamén apoian a biodiversidade e as prácticas agrícolas sostibles. Ademais, o proxecto abordou os desafíos políticos ao avogar por definicións e requisitos máis claros para os excrementos de insectos nos fertilizantes segundo os regulamentos da UE, aínda que se necesita máis aclaración para a plena integración do mercado.
O proxecto RECOVER aborda os desafíos dos residuos plásticos agroalimentarios mediante solucións biotecnolóxicas innovadoras. Dedicáronse esforzos a identificar os tipos de plásticos de residuos agroalimentarios e a desenvolver enfoques loxísticos para a súa xestión. Seleccionáronse catro polímeros obxectivo: poliestireno (PS), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno lineal de baixa densidade (LLDPE) e tereftalato de polietileno (PET) para a súa degradación e conversión. Estableceuse un sistema eficiente de imaxe hiperespectral para a clasificación destes plásticos. Identificáronse organismos e encimas candidatos para a biodegradación, o que levou ao descubrimento de catro consorcios microbianos capaces de utilizar varios plásticos, en particular LLDPE/LDPE, e ao desenvolvemento de dous novos encimas con actividade significativa no LLDPE.
Ademais, explorou o uso de miñocas para a biorremediación do solo e a vermicompostaxe, e de insectos para a inxestión de plástico, iniciando a ampliación destas solucións. Melloráronse as formulacións das ferramentas biotecnolóxicas seleccionadas e definíronse protocolos para a súa aplicación combinada a escala piloto. Estas ferramentas probáronse tanto ex situ (compostaxe/vermicompostaxe e cultivo de insectos) como in situ (biorremediación do solo) para a degradación e conversión de residuos plásticos agroalimentarios. Desenvolvéronse produtos de valor engadido posteriores, como biofertilizantes e materiais a base de quitina. Estes esforzos foron apoiados por análises tecnoeconómicas, avaliacións de riscos e sociais, e a proposta dun plan loxístico preliminar para implementar a cadea de valor RECOVER nunha zona rural.
Malia as exhaustivas probas realizadas, non se conseguiu a degradación completa dos plásticos de residuos agroalimentarios, especialmente o LDPE. Os axustes nos protocolos de biodegradación non deron resultados efectivos na degradación completa, aínda que se confirmou que os plásticos podían ser modificados quimicamente e descompostos en anacos máis pequenos por vermes e insectos axudados por microorganismos. Desenvolveuse un modelo preditivo para simular a biodegradación en diversas condicións. Os subprodutos dos procesos de biodegradación utilizáronse para crear biofertilizantes e produtos a base de quitina, como revestimentos de mantillo e películas para envases de alimentos. Estes produtos demostraron ser eficaces para prolongar a vida útil, controlar os patóxenos vexetais e promover os microorganismos beneficiosos nos cultivos. Para mellorar a visibilidade e o impacto do proxecto RECOVER, implementáronse medidas exhaustivas de comunicación e divulgación. Isto incluíu unha campaña de comunicación utilizando o sitio web do proxecto, as redes sociais, os comunicados de prensa e a participación en eventos. Os resultados do proxecto compartíronse a través de 23 publicacións científicas e varios obradoiros e conferencias.
Ademais, o proxecto buscou apoio externo de Horizon Results Booster para dous servizos: mellorar as estratexias de explotación para resultados clave, incluíndo imaxes hiperespectrais, modelos de biodegradación preditiva e biofertilizantes, e desenvolver un plan de negocios para avanzar no sistema de imaxes hiperespectrais cara á súa preparación para o mercado.
O proxecto RECOVER aborda o crítico problema da contaminación por plásticos, especialmente nos sectores agrícola e de envasado de alimentos, que contribúen significativamente ao problema mundial dos residuos plásticos.
Actualmente, só unha pequena parte destes residuos se recicla, mentres que a maioría se incinera, se deposita en vertedoiros ou se libera ao medio ambiente. A heteroxeneidade e a contaminación dos residuos de envases de alimentos dificultan a reciclaxe coas tecnoloxías existentes, o que require solucións innovadoras para pechar o ciclo dos materiais plásticos. Para abordar este desafío, RECOVER desenvolve ferramentas biotecnolóxicas que empregan encimas e organismos, como microorganismos, miñocas e insectos, para degradar os residuos plásticos e convertelos en biofertilizantes e bioplásticos. Estas ferramentas próbanse en condicións reais para garantir que se poidan aplicar eficazmente nas granxas e nos concellos, promovendo unha economía circular. Ao centrarse na degradación e transformación de plásticos non reciclables, o proxecto busca reducir a contaminación ambiental e apoiar prácticas agrícolas e de envasado sostibles.
O proxecto RECOVER demostrou avances significativos no tratamento de residuos plásticos agroalimentarios mediante solucións biotecnolóxicas. Ao identificar organismos e encimas para a biodegradación e desenvolver sistemas de clasificación, o proxecto senta as bases para unha xestión innovadora de residuos plásticos. Aínda que a degradación completa de certos plásticos segue a ser un desafío, o proxecto demostrou con éxito que se poden modificar e descompoñer en anacos máis pequenos e transformar en subprodutos valiosos.
Estes subprodutos inclúen biofertilizantes e materiais a base de quitina, como macetas, envases de alimentos e películas de mantillo. Malia algunhas limitacións, o proxecto RECOVER ofrece un camiño cara a prácticas de xestión de residuos plásticos máis sostibles e eficaces.
RECOVER é unha proposta disruptiva de RIA, baseada na necesidade real de abordar a contaminación dos campos agrícolas con plásticos agrícolas non biodegradables, así como de mellorar a xestión de residuos municipais mediante a redución drastica da fracción de envases destinados a sistemas de xestión de residuos non sostibles. Pretendemos acadar os nosos ambiciosos obxectivos aplicando solucións biotecnolóxicas que inclúen bioprocesos simbióticos entre microorganismos de alto rendemento descritos previamente, utilizando sistemas microbiolóxicos transmitidos por diversas especies de insectos.
De feito, unha das principais innovacións da nosa proposta é a combinación de microorganismos endóxenos e exóxenos e a súa inoculación en insectos. Isto permitirá maiores niveis de biodegradación e, simultaneamente, a conversión directa de residuos plásticos agroalimentarios en subprodutos de insectos como a quitina, que se pode converter en quitosano (moi valioso como materia prima para bioplásticos e outras aplicacións industriais interesantes grazas á súa actividade antimicrobiana). Este material empregarase en envases activos, películas de acolchado melloradas e biofertilizantes. RECOVER contribuirá a proporcionar novas solucións biotecnolóxicas mediante o uso de microorganismos, encimas e insectos para degradar residuos de envases plásticos convencionais e películas agrícolas, ademais de xerar novas materias primas para bioindustrias.
O proceso optimizarase e levarase a cabo *ex situ* en reactores de compostaxe (a vía preferida para plásticos non reciclables procedentes de residuos sólidos municipais ou películas agrícolas de fácil recollida) ou *in situ* no caso da biorremediación da contaminación do solo, por exemplo, utilizando películas de acolchado, o que contribuirá á eliminación a longo prazo de polímeros non biodegradables do medio ambiente. Ademais, RECOVER pode abordar a contaminación por microplásticos tanto a nivel industrial como de compostaxe do solo.
As industrias agrícolas e de envasado de alimentos consomen enormes cantidades de plástico. Atopar xeitos de reutilizar este material e reducir os residuos segue a ser un reto importante. Por exemplo, arredor da metade dos envases de alimentos usados que acaban nos residuos municipais non se poden reciclar porque conteñen restos de comida ou son unha mestura de diferentes plásticos. Estes residuos plásticos destínanse a vertedoiros ou incineración e, a miúdo, poden acabar no solo. «As rutas de reciclaxe actuais son insuficientes para abordar estes problemas», explica a coordinadora do proxecto RECOVER, María López, da Universidade de Almería. «Necesitamos atopar novas solucións». RECOVER recibiu financiamento da Empresa Conxunta de Industrias de Base Biolóxica, unha asociación público-privada entre a UE e a industria. Transformando os residuos plásticos en produtos útiles.
En resposta, RECOVER foi pioneira en novas formas de converter os residuos plásticos en produtos útiles e eliminar a contaminación plástica existente. Para iso, empregaron solucións biolóxicas. «As nosas ferramentas foron microorganismos, insectos e miñocas», di López. «Combinamos as súas habilidades naturais para transformar e eliminar o plástico en tres escenarios clave». O primeiro escenario centrouse no plástico que non se pode reciclar facilmente. Probouse unha combinación de insectos e microorganismos que se sabe que se alimentan e descompoñen o plástico.
Este cóctel biolóxico empregouse para descompoñer os residuos plásticos, creando unha serie de novas posibilidades. O esterco de insectos que se alimentan de plástico, coñecido como excrementos de insectos, utilizouse para preparar fertilizantes, mentres que a quitina, un composto antimicrobiano extraído dos exoesqueletos de insectos, utilizouse para producir envases biodegradables para alimentos. «Estes envases para alimentos tamén poden prolongar a vida útil dos alimentos porque teñen propiedades antimicrobianas», engade López. «Probámolo en peituga de polo no proxecto». A quitina e mesmo partes de insectos tamén se utilizaron para producir películas agrícolas e macetas biodegradables, respectivamente. «A idea é que estas macetas se poidan usar xunto co compost producido a partir de excrementos de insectos», explica López. Eliminación da contaminación dos residuos orgánicos Un segundo escenario analizou os fluxos de residuos orgánicos, que a miúdo conteñen plástico. Esta contaminación pode ser difícil de separar e eliminar, o que resulta na contaminación por plástico do compost.
Para abordar isto, o proxecto empregou un tipo particular de miñoca, xunto con microorganismos, para eliminar este plástico. «Os microorganismos poden actuar como probióticos para as miñocas, axudándoas a alimentarse do plástico e convertelo en fertilizante», sinala López. «Este compost pódese combinar cos residuos de insectos do noso primeiro escenario para producir compost de alto valor». O terceiro escenario implicaba eliminar a contaminación por plástico do solo, esta vez empregando unha especie diferente de miñoca.
O proxecto tamén estudou xeitos de monitorizar e modelar a contaminación por microplásticos no solo e no compost. Entre os éxitos clave do proxecto inclúense o desenvolvemento dun dispositivo de monitorización de microplásticos, recipientes biodegradables, fertilizantes e películas para envasado de alimentos. «Todos estes produtos están en camiño de comercializarse», sinala López. «Non obstante, eliminar o plástico do solo resultou ser máis difícil». López cre que isto é algo do que o público debería ser consciente. «Os plásticos están no medio ambiente e aínda hai traballo por facer», engade. «Non obstante, o noso enfoque podería ser parte dunha solución futura».
De feito, aprendeuse moito a través do proxecto RECOVER. «Hai moitas solucións biolóxicas que poderían empregarse para axudarnos a alcanzar os nosos obxectivos de reciclaxe», afirma López. «Esta é só a punta do iceberg, desde unha perspectiva biotecnolóxica».
- UNIVERSIDAD DE ALMERIA
- INGREDIENT ODYSSEY SA
- NUTRINSECT SRL
- IDELUX ENVIRONNEMENT
- CARTON BROS
- UNIVERSITA DI PISA
- ASA SPEZIALENZYME GMBH
- ASOCIACIÓN AGRARIA DE JÓVENES AGRICULTORES
- NATURPLAS PLASTICOS AGRICOLAS SL
- HOCHSCHULE ALBSTADT-SIGMARINGEN
- BRUNEL UNIVERSITY LONDON
- OWS RESEARCH FOUNDATION PS
- ENCO SRL
- UNIVERSIDAD MIGUEL HERNANDEZ DE ELCHE
- FEMTO ENGINEERING SRL
- IRIS TECHNOLOGY SOLUTIONS, SOCIEDAD LIMITADA
- SOCIEDAD ANONIMA AGRICULTORES DE LAVEGA DE VALENCIA
- Sitio web do proxecto (CORDIS)
- Ficha informativa do proxecto CORDIS (pdf)
- Plan de comunicación
- Directrices da industria, das partes interesadas e das políticas relativas á xe…
- Informe da cadea de valor RECOVER
- Os efectos dos residuos plásticos agrícolas no proceso de vermicompostaxe e no …
- Efecto dos tratamentos abióticos sobre os residuos plásticos agrícolas: eficien…
- Simbiose biótica innovadora para a biodegradación do plástico para resolver os …
- Enriquecemento de comunidades de biopelículas asociadas ao plástico nativo para…
- Desenvolvemento de consorcios microbianos degradadores de plásticos mediante se…
- Mellora da tolerancia das miñocas (Lumbricus terrestris) á contaminación por pl…
- Efecto dos microplásticos e mesoplásticos agrícolas no proceso de vermicomposta…
- A modulación do biofilme pode mellorar a actividade de novos encimas degradador…
- Xestión de residuos plásticos agrícolas
- A termogravimetría combinada coa espectrometría de masas utilízase con éxito pa…
- Caracterización e tratamento da fracción plástica non reciclable nos fluxos de …
- Páxina web da Universidade de Almería
- Sitio web da Universidade de Pisa
- Páxina web de ASA SPEZIALNZYME GMBH
- Sitio web da Universidade Brunel de Londres
- Sitio web de ENCO SRL
- Páxina web da Universidade Miguel Hernández de Elxe
- Sitio web de FEMTO ENGINEERING SRL
- Sitio web de IRIS TECHNOLOGY SOLUTIONS, SOCIEDADE LIMITADA
 
 
 
 
        
   
                         
             
            