Proyecto H2020 AgroCycle: Soluciones tecnoeconómicas sostenibles para la cadena de valor agrícola
- Tipo Proyecto
- Estado Completado
- Ejecución 2016 -2019
- Presupuesto asignado 6.960.293,75 €
- Alcance Europeo
- Principal fuente de financiación Horizonte 2020
- Sitio web del proyecto Proyecto AgroCycle
El continuo crecimiento de la población y del consumo impulsa la demanda mundial de alimentos, y la actividad agrícola aumenta para mantener el ritmo. Europa tiene un grave problema de residuos agrícolas, que genera unos 700 millones de toneladas de residuos al año. Existe una necesidad urgente y una gran oportunidad para abordar el uso eficiente de residuos, coproductos y subproductos agrícolas (CVA) con el fin de lograr cadenas de valor sostenibles en los sectores agrícola y de procesamiento. Por ello, AgroCycle convertirá residuos agrícolas de bajo valor en productos de alto valor, logrando un aumento del 10% en el reciclaje y la valorización de residuos para 2020.
Esto se logrará mediante el desarrollo de una comprensión detallada e integral de los flujos de residuos y la puesta a prueba de diversas vías clave de utilización/valorización de residuos. Llevará tecnologías y sistemas del nivel ~TRL4 al ~TRL7 en los 3 años de duración del proyecto. Un plan de comercialización posterior al proyecto llevará tecnologías/sistemas comercialmente prometedores a TRL8 y TRL9, lo que garantizará que AgroCycle tenga un impacto duradero al lograr un uso sostenible de AWCB tanto dentro como fuera del sector agrícola, lo que llevará a la realización de una economía circular. AgroCycle aborda los desechos de varios sectores agrícolas: vino, aceite de oliva, horticultura, frutas, pastizales, cerdos, lácteos y aves de corral.
El consorcio AgroCycle es un gran grupo multinacional (25) (incluida China) que comprende los múltiples actores necesarios y relevantes (es decir, investigadores; empresas de los sectores técnico, manufacturero, asesor y minorista (grandes y pymes); usuarios principales; usuarios finales; y asociaciones comerciales/de productores) para lograr los ambiciosos objetivos del proyecto. La ubicación regional (rural) única de la agricultura significa que AgroCycle ayudará a reducir la brecha de innovación de la UE y abordará las estrategias regionales de especialización inteligente para cada país socio: el impacto será regional con dimensiones nacionales e internacionales. La presencia de tres socios de China asegura sinergias internacionales y un impacto global.
El proyecto adoptó un enfoque holístico basado en sistemas para abordar la aplicación de una "economía circular" en el sector agroalimentario, abordando todas las etapas, desde la granja hasta el consumidor, y las vías de "valorización". Evaluación de la cadena de valor de los residuos agroalimentarios: Este trabajo comenzó con la cuantificación de los recursos de residuos agroalimentarios disponibles, en Europa y China. Se crearon directrices de calidad de datos para la recopilación y el procesamiento de datos de residuos agrícolas, coproductos y subproductos (AWCB). Extracción de energía: Se abordó el uso de la extracción de energía mediante digestión anaeróbica (AD). Se instaló un proceso de AD seco de estiércol de pollo en una granja de prueba, se puso en marcha y se evaluó su funcionamiento.
Se evaluó a escala piloto la eficacia de un paso de eliminación de nitrógeno previo al procesamiento. AWCB lignocelulósicos: Esto incluyó la producción de bioetanol y se crearon técnicas de pretratamiento específicas para aumentar la producción de bioetanol; y se evaluó la producción de biobutanol para varios pretratamientos ácidos y alcalinos. Se empleó pirólisis rápida para maximizar la creación de biocombustibles líquidos (bioaceite) y fertilizantes de suelo (biocarbón) a partir de AWCB lignocelulósicos. Se pusieron en funcionamiento celdas de combustible microbianas (CMF) de cátodo de aire para generar bioelectricidad a partir de digestatos de DA, así como aguas residuales industriales, y se evaluó su potencial. Biofertilizantes: Se evaluaron numerosos biofertilizantes (BF) extraídos de corrientes de desechos para determinar su dinámica de mineralización de C y N. Se evaluaron los impactos agronómicos y ambientales de BF seleccionados en cultivos de prueba de calabacín, lechuga, avena de invierno, trigo y arroz. Aguas residuales: Se evaluaron y optimizaron tecnologías a escala de laboratorio basadas en membranas para la extracción de polifenoles y proteínas unicelulares (SCP) de una variedad de muestras de aguas residuales del procesamiento de frutas. Se puso en funcionamiento un sistema piloto MBR anaeróbico/aeróbico de dos etapas a escala de laboratorio que produjo biogás y recuperó nutrientes de las aguas residuales del procesamiento de frutas. Se creó un sistema de soporte matricial de decisiones para identificar el biorreactor óptimo a escala de laboratorio para la biorremediación de purines de cerdo. Se evaluaron seis materiales de base biológica diferentes (AWCB) por su capacidad para bioadsorber P y N. Productos de alto valor a partir de AWCB: Se crearon técnicas para la extracción de proteínas, compuestos fenólicos y fibras de residuos de patata. Se evaluó el potencial bioplastificante de las proteínas de zumo de patata y los aceites de salvado de arroz (RBO). Se evaluó el uso de pulpa de patata como relleno biocompuesto; se crearon nuevas recetas de panadería. Análisis del ciclo de vida y coste del ciclo de vida: Un ACV holístico que considera los impactos físicos (p. ej., pérdidas de carbono en el suelo, emisiones de GEI, etc.), sociales y económicos. Plataforma de conocimiento, formación y difusión: La Plataforma Conjunta de Partes Interesadas (JSP) y los módulos educativos dirigidos a los jóvenes (véase: www.agrocycle-platform.eu) se pusieron a prueba en escuelas de Irlanda y China. Las partes interesadas participaron en numerosos eventos (talleres nacionales e internacionales, conferencias y exposiciones) y en redes sociales, principalmente Twitter.
Se difundieron electrónicamente actualizaciones sobre aspectos de AgroCycle a 300.000 profesores en Irlanda a través del boletín semanal eLeathanach. Cadenas de valor y modelos de negocio sostenibles: Se llevó a cabo una integración holística de los aspectos multifacéticos del programa de trabajo de AgroCycle para ofrecer una evaluación integrada de cómo funcionarían en la práctica los sistemas de "economía circular" agroalimentaria. Se han generado análisis completos de la cadena de valor, incluyendo nuevos modelos de negocio para los sectores agrícola y para los sectores vitivinícola/hortícola y frutícola/praderas, incluyendo la explotación agrícola, el procesamiento y la venta minorista. Estos diversos escenarios fueron revisados por pares por las partes interesadas en un taller especial sobre sistemas de producción agrícola y cadenas de valor sostenibles, y los resultados se publicaron. Impactos de la innovación: Se creó el sitio web del proyecto y un perfil en Twitter, Facebook y LinkedIn. Se creó una plataforma interna de gestión de proyectos e intercambio de documentos. Se presentaron numerosas solicitudes a convocatorias de financiación nacionales e internacionales, utilizando tanto a socios de AgroCycle como a socios externos. Se diseñó y lanzó en línea el mercado de AgroCycle, una plataforma de comercialización de residuos agroalimentarios, para conectar la oferta con la demanda.
Europa genera 1.300 millones de toneladas de residuos al año, de las cuales 700 millones provienen del sector agroalimentario. Según las proyecciones de aumento de la población mundial, las mejores estimaciones indican la necesidad de aumentar la producción de alimentos en dos tercios para 2050 para alimentar a 2.000 millones de personas más. Europa tiene la responsabilidad de liderar la solución de este importante desafío existencial para la humanidad. Si bien se trata de una tarea titánica, representa una oportunidad significativa para que Europa desarrolle e implemente nuevas prácticas sostenibles de «economía circular» en todo su sector agroalimentario, generando nuevos beneficios comerciales, ambientales y sociales.
El objetivo general de AgroCycle fue desarrollar el Protocolo AgroCycle, un modelo para una «economía circular» agroalimentaria sostenible. El proyecto adoptó un enfoque holístico para comprender y abordar cómo optimizar el uso de todos los flujos de residuos asociados a la industria agroalimentaria. Su objetivo era desarrollar, demostrar y validar nuevos procesos, prácticas y productos para el uso sostenible de residuos, coproductos y subproductos agrícolas (RVA), basándose en el aumento de las tasas de reciclaje, reutilización y valorización de dichos flujos de residuos. Un aspecto clave de su enfoque fue educar a la próxima generación (es decir, a los jóvenes) sobre la «economía circular» y cómo sus estilos de vida influyen en ella. Su objetivo era ofrecer una plataforma que sirviera como puerta de entrada para la implementación comercial de una bioeconomía agroalimentaria «circular».
El continuo crecimiento demográfico y del consumo está impulsando la demanda mundial de alimentos, y la actividad agrícola aumenta para mantener el ritmo. Europa tiene un importante problema de residuos agrícolas: genera unos 700 millones de toneladas de residuos al año. Existe una necesidad urgente y una gran oportunidad de abordar el uso eficiente de los desechos, coproductos y subproductos agrícolas (AWCB) para lograr cadenas de valor sostenibles en los sectores agrícola y de procesamiento. Como tal, AgroCycle convertirá residuos agrícolas de bajo valor en productos de gran valor, logrando un aumento del 10 % en el reciclaje y la valorización de residuos para 2020. Esto se logrará desarrollando una comprensión detallada y holística de los flujos de residuos y poniendo a prueba un número clave de vías de utilización/valorización de residuos.
Traerá tecnologías y sistemas de ~TRL4 a ~TRL7 dentro de los 3 años del proyecto. Un plan de comercialización posterior al proyecto traerá tecnologías/sistemas comercialmente prometedores a TRL8 y TRL9, asegurando que AgroCycle tenga un impacto duradero al lograr el uso sostenible de AWCB tanto dentro como fuera del sector agrícola, lo que conducirá a la realización de una Economía Circular.
AgroCycle aborda los residuos de varios sectores agrícolas: vino, aceite de oliva, horticultura, frutas, pastizales, porcinos, lácteos y aves de corral. El consorcio AgroCycle es un gran grupo multinacional (25) (incluida China) que comprende los múltiples actores necesarios y relevantes (es decir, investigadores; empresas de los sectores técnico, manufacturero, de asesoramiento y minorista (grandes y pymes); usuarios principales; usuarios finales; y asociaciones comerciales/de productores) para lograr los objetivos ambiciosos del proyecto. La ubicación regional (rural) única de la agricultura significa que AgroCycle ayudará a reducir la brecha de innovación de la UE y abordará las estrategias regionales de especialización inteligente para cada país socio: el impacto será regional con dimensiones nacionales e internacionales. La presencia de tres socios de China asegura sinergias internacionales y un impacto global.
Una iniciativa financiada por la UE exploró el mejor uso posible de los flujos de residuos asociados al sector agroalimentario para reducir el desperdicio de alimentos en un 50 % para 2030. El Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de las Naciones Unidas ha estimado que la producción agrícola y alimentaria debe aumentar en dos tercios para 2050 para alimentar a 2 mil millones de personas más. Sin embargo, alrededor de un tercio de los alimentos producidos (aproximadamente 1.300 millones de toneladas cada año) se pierde o desperdicia. Solo en Europa, se generan aproximadamente 700 millones de toneladas de residuos agrícolas anualmente. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de garantizar el uso eficiente de los residuos, coproductos y subproductos agrícolas (AWCB) y crear cadenas de valor sostenibles en los sectores agrícola y de procesamiento. El proyecto AgroCycle , financiado con fondos europeos , abordó el problema de los residuos de varios sectores agrícolas, como el vino, el aceite de oliva, la horticultura, la fruta, los pastos, los cerdos, los productos lácteos y las aves de corral. El consorcio comprendía un grupo multinacional formado por 26 organizaciones asociadas de China y Europa. Los miembros incluían investigadores, empresas de los sectores técnico, manufacturero, de consultoría y minorista (tanto grandes como pymes), usuarios finales y asociaciones comerciales/de productores. Mayor comprensión de los flujos de residuos La iniciativa tenía como objetivo convertir residuos agrícolas de bajo valor en productos de alto valor, logrando un aumento del 10 % en el reciclaje y la valorización de residuos para 2020. «Esto se puede lograr desarrollando una comprensión detallada e integral de los flujos de residuos y pilotando un número clave de vías de utilización/valorización de residuos», afirma el coordinador del proyecto, el Dr. Tom Curran, del University College de Dublín (Irlanda).
Los socios del proyecto proporcionaron a la industria las tecnologías y los conocimientos necesarios para convertir los desafíos relacionados con la reducción de márgenes, la eficiencia de los recursos y la sostenibilidad en oportunidades de negocio mediante el desarrollo de aplicaciones innovadoras de residuos agrícolas de bajo valor (AWCB) y la creación de nuevas cadenas de valor sostenibles. Los investigadores también diseñaron una evaluación de la cadena de valor de residuos agrícolas para mapear, caracterizar y cuantificar los AWCB disponibles. El consorcio evaluó las opciones de valorización de biorresiduos, centrándose en biocombustibles, biofertilizantes y tratamiento de aguas residuales agroindustriales, así como en el estiércol animal para biopolímeros de alto valor añadido, energía y pilas de combustible microbianas. La evaluación del ciclo de vida y el cálculo del coste del ciclo de vida ayudaron a determinar la sostenibilidad ambiental y económica de las opciones de valorización.
La Universidad de Maynooth, en Irlanda, también desarrolló y puso a prueba un programa de educación a medida para jóvenes. Beneficios para la bioeconomía Además, el equipo desarrolló cadenas de valor sostenibles y modelos de negocio para proponer mejores maneras de utilizar los residuos agrícolas en la bioeconomía y desarrollar nuevos modelos de negocio sólidos. "Desarrollamos una plataforma de comercio en línea 'AgroCycle Marketplace' para conectar a los productores de residuos agrícolas, coproductos y subproductos con aquellos que podrían utilizar dichos materiales, por ejemplo, operadores de plantas de biogás", explica el Dr. Curran.
También se han desarrollado planes de lecciones de economía circular para su uso en escuelas, y los maestros pueden descargar las lecciones desde el sitio web de forma gratuita. Los materiales de aprendizaje ganaron un premio en el 'Think Biobased Challenge' . Según el Dr. Curran, una contribución clave que hará AgroCycle es la disociación del crecimiento y la competitividad de la agricultura y la industria del impacto ambiental. "Las aspiraciones de desarrollo económico de nuestro sector industrial privado son totalmente compatibles con la reducción de los impactos del cambio climático, el aumento de la seguridad energética y la diversidad ecológica en una economía verde", afirma. AgroCycle beneficiará a consumidores, agricultores, procesadores de alimentos, maestros y escolares. El proyecto mejorará la competitividad de las industrias agrícolas, alimentarias y de biorrefinería de la UE e internacionales. También promoverá el desarrollo rural mediante el suministro sostenible de materias primas para biorrefinerías y la participación activa en la cadena de valor industrial global, concluye el Dr. Curran.
AgroCycle es un trabajo fundamental con amplio impacto en la implementación de una economía circular agroalimentaria paneuropea. Ha integrado las múltiples facetas de un sistema agroalimentario integral en un protocolo general para la implementación de una economía circular agroalimentaria integrada, que aborda diversos escenarios para la implementación de una economía circular en todo el sector agroalimentario. Esta economía circular se basa en el aprovechamiento de residuos, coproductos y subproductos agrícolas (RVA). El Protocolo AgroCycle utiliza un enfoque ascendente, clasificando y cuantificando la gama de RVA disponibles en Europa (y China), identificando algunas vías clave de valorización.
También ha desarrollado y puesto a prueba (ahora comercializando) una plataforma comercial (www.agrocycle-platform.com) que permite el suministro de un flujo constante de AWCB como materia prima para la economía circular agroalimentaria europea y la bioeconomía asociada. Como parte de esto, ha abordado el impacto potencial en los suelos del traslado de residuos fuera de la explotación agrícola para su uso en otras áreas de la economía. La economía circular y la bioeconomía solo tienen sentido si son sostenibles desde una perspectiva de ACV.
En general, se han desarrollado metodologías de análisis del ciclo de vida (ACV) que permiten una evaluación holística de sus impactos en una variedad de perspectivas ambientales y socioeconómicas. La plataforma AgroCycle Kids ha logrado avances importantes en la educación de la próxima generación (es decir, los jóvenes) sobre la importancia de la economía circular y cómo sus estilos de vida pueden tener un gran impacto en el planeta. La amplia participación en redes sociales y la retroalimentación obtenida muestran que AgroCycle se ha establecido un perfil en el sector agroalimentario y la comunidad en general.
- UNIVERSITY COLLEGE DUBLIN, NATIONAL UNIVERSITY OF IRELAND, DUBLIN (NUID UCD)
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