Aguas residuales de la producción de aceite de oliva: nueva fuente para la creación de biopolímeros

La Comisión Europea, a través de IRIS Innovacio i Recerca Industrial i Sostenible, una empresa de ingeniería y de investigación y desarrollo con sede en España, convocó a doce empresas pequeñas y medianas de España, Italia, Grecia, Rumania, Bélgica, Argentina, Colombia y México, para participar en un proyecto de investigación y desarrollo denominado OliPHA, que busca obtener un biopolímero biodegrabadable y reciclable, para su empleo en la fabricación de envases más sostenibles

Cada una de las empresas participantes en el proyecto aportará la experiencia en el campo específico de su trabajo y, de acuerdo con sus correspondientes esferas de conocimiento, capacidad, infraestructura y recursos, consolidarán una plataforma de investigación que conduzca al cumplimiento de los objetivos trazados en el proyecto.

Beneficios compartidos
La producción de aceite de oliva, un producto de alto consumo en todo el mundo, genera alrededor de 30 billones de litros de aguas residuales al año. La utilización de este subproducto, que actualmente requiere un tratamiento para evitar que sea un residuo contaminante, le otorga un elevado valor agregado que beneficia a los fabricantes del aceite. En países como México, por ejemplo, algunas empresas pequeñas disponen estas aguas residuales en los campos, con un impacto negativo sobre los suelos y las fuentes de agua.

De otra parte, el aprovechamiento de este recurso busca beneficiar al sector del empaque haciendo que tenga a disposición un material hecho con recursos renovables, reciclables y biodegradables que es, en definitiva, más sostenible. En España, el principal productor de aceite de oliva en el mundo, el alcance de este proyecto muestra un alto potencial de reutilización de estos recursos de la industria olivera para la producción de biopolímeros que, de acuerdo con los objetivos del programa OliPHA, se utilizarán en la producción de empaques sostenibles y de bajo impacto ambiental.

Por su parte, la industria del empaque se beneficiará con los resultados el proyecto toda vez que contará con materiales reciclables y biodegradables, en reemplazo de otras alternativas que se están utilizando actualmente, como el ácido poliláctico, que muestra poca integridad mecánica cuando se compara con el PET. Inicialmente, el proyecto comprende el empleo del material producido en aplicaciones de empaques para la industria alimentaria y cosmética, complementado con aditivos como las fibras naturales de la semilla de la aceituna, que se obtienen del prensado. El uso de estas fibras incide de manera importante en aplicaciones en las que se busca reducir el peso de los envases, un factor que crea una condición óptima para el transporte de los productos empacados.

Esteban Acuña Raga, ingeniero y Gerente de Producción de Sellopack -una empresa colombiana fabricante de empaques, con sede en Bogotá, y participante en el proyecto OliPHA-, señala el alcance de la iniciativa, afirmando que “se estudiarán formulaciones para conseguir varios compuestos que puedan proporcionar diferentes prestaciones del producto… Dependiendo de las pruebas y ensayos que se van realizar, los materiales resultantes podrían mejorar las condiciones fisiológicas, físicas, químicas y microbiológicas de los productos que se van a empacar.”

Sergi Mendoza, representante de La Grana -otra empresa participante en el proyecto localizada en España-, destaca igualmente los beneficios que en la producción de empaques tendrán los resultados: “El principal reto que enfrenta actualmente la industria de alimentos en la producción de empaques con bioplástico, consiste en igualar la durabilidad de los empaques con la vida del producto en el estante. Una vez que se hayan superado estos aspectos, creemos que la solución ofrecida por el proyecto de OliPHA puede ajustarse de manera óptima a la filosofía de nuestra empresa y mejorará con seguridad la percepción que los clientes tienen sobre nuestros productos.”

Una iniciativa pionera
Actualmente se desarrollan distintos proyectos que buscan aprovechar fuentes naturales renovables para la producción de biopolímeros; dentro de estos, el del uso de las aguas residuales de la producción de aceite de oliva es uno de los más innovadores. “Los conceptos de ingeniería y biotecnología aplicados al proyecto OliPHA -fotobioreactores, cianobacterias genéticamente modificadas, y otros-, lo convierten en un emprendimiento pionero”, afirma Esteban Acuña.

Cuando se comparan con otros biopolímeros, los polihidroxialcanoatos -que son los que se están produciendo como parte del proyecto-, ofrecen menores propiedades termomecánicas y de efecto barrera a los gases. El uso extendido que se espera para la producción de empaques tiene efectos significativos en términos ambientales y económicos, pues reducen la dependencia de los derivados del petróleo y del aumento sostenido de los precios. “A corto y mediano plazo, los polímeros que desarrollaremos en el proyecto serán más costosos en relación con los sintéticos producidos en masa. Pero a largo plazo, cuando se tengan en cuenta dentro de los costos aspectos como el impacto en el uso de recursos y el balance global de emisiones de CO₂ en toda la vida del producto, esta situación variará a su favor”, señala Acuña.

La producción del biopolímero
El aprovechamiento de la totalidad de los componentes presentes en las aguas residuales se encuentra en el eje del proyecto de producción del biopolímero. Este tipo de aguas residuales se caracteriza por su color oscuro intenso, un fuerte olor y un alto grado de contenido orgánico, y por propiedades químicas investigadas como parte del proyecto, para definir pasos específicos de tratamiento que permitan convertirlas en un medio de cultivo propicio para el desarrollo los microorganismos productores de los polihidroxialcanoatos.

Este medio de cultivo es el entorno perfecto para el crecimiento de las cianobacterias, el grupo de microorganismos fotosintéticos oxigénicos más grande y diverso, con capacidad de vivir en el agua y producir su propio alimento con base en los nutrientes y la luz. Mediante tratamientos fisicoquímicos y biológicos, el proyecto OliPHA trata las cianobacterias presentes en el agua residual de la industria olivera para disminuir la contaminación y como fuente de polímeros biodegradables.

El proceso se completa con el empleo de un fotobiorreactor -un recipiente con luz donde tiene lugar la fotosíntesis-, que propicia el crecimiento de microalgas, que se alimentan de los nutrientes presentes en el agua. Una vez estas algas alcanzan su crecimiento máximo se recogen y se utiliza su biomasa, de la cual se extrae el biopolímero. Una parte restante de estas microalgas se utilizará en la producción de biogás, luego de un proceso de selección en un laboratorio de biología marina de uno de los participantes en el proyecto, que tiene su sede en México.

Un proyecto participativo
Además de IRIS, a cargo del proyecto, participan en OliPHA un consorcio interuniversitario para la ciencia y la tecnología de Italia; el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, en México; el Instituto de Ciencia y Tecnología, de Argentina; la hacienda agrícola italiana Antico Frantoio Toscano; un fabricante de sistemas de gestión de residuos belga; el Laboratori Archa, de Italia; la agencia de investigación y desarrollo de técnicas para la fijación del carbono FC Tecnics, de España; la Empacadora y olivarera San Javier, de México; La Grana, alimentación ecológica, de España; la empresa procesadora de plástico Pemü, de Hungría; el fabricante de cosméticos griego Cosmectic SP y Sellopack, de Colombia. Cada uno de los participantes, en su área de experiencia, aporta su capacidad técnica e investigativa para llevar a buen término este emprendimiento que promete abrir un nuevo espacio para el empleo de un material de empaques biodegradable, reciclable y altamente eficiente, con un plan de trabajo claramente definido que tiene un plazo de 36 meses de duración.

Sellopack, el aporte del empaque
La vinculación de esta empresa colombiana, fabricante de empaques flexibles y laminados con cierres resellables, se dio luego de un proceso de selección de más de un año, con el que se buscó conformar un grupo equilibrado y sinérgico entre los campos de la ciencia y la industria. Sellopack tendrá bajo su responsabilidad la validación técnica y la evaluación de los procesos de extrusión, impresión y sellado de las películas producidas con el nuevo bioplástico. “Igualmente, debemos proporcionar apoyo en la validación de los compuestos desarrollados, en términos de capacidad de procesamiento, y también en la aprobación para el contacto con alimentos”, señala Esteban Acuña Raga.

Sellopack jugará un papel muy activo en la organización de los procesos industriales y la comparación de los nuevos materiales, en términos de rendimiento y capacidad de procesamiento, con las diferentes familias de materiales utilizados actualmente. Los empaques producidos durante estos ensayos se proporcionarán a la empresa española productora de alimentos La Grana, que tendrá a su cargo la comprobación de su idoneidad. La empresa colombiana participará, igualmente, en actividades de demostración y capacitación para asegurar que el personal logre procesar el nuevo material. Por último, contribuirá en la gestión del conocimiento, la difusión, capacitación y planificación para el uso, según los resultados. Sellopack deberá asegurar que la estrategia de comunicación para el nuevo empaque sostenible OliPHA tenga una exitosa introducción en el mercado de empaques.

Este artículo viene de la revista impresa con el código 0115OLIPHA.