La paja sobrante de las cosechas de trigo podría ser la base de los productos químicos más ecológicos. Crédito:Pixabay / ArnoBeauvois
La paja que sobra del trigo cosechado podría convertirse en bioquímicos que ofrecen un alto ahorro de gases de efecto invernadero y no compiten con los suministros de alimentos ni dañan los ecosistemas.
Los investigadores esperan utilizar las enormes cantidades de paja de trigo que actualmente se deja pudrir en las granjas europeas para desarrollar los componentes básicos de bioquímicos más ecológicos.
Los tallos de trigo que quedan después de la cosecha no pueden ser devorados por los animales, por lo que normalmente se utilizan como cama para el ganado o se dejan en los campos como una forma de enriquecer el suelo.
Pero el proyecto OPTISOCHEM, financiado por el Programa de Empresa Común de Bioindustrias de la UE, espera transformar este exceso de material en algo más útil:un gas llamado bioisobuteno.
'La paja de trigo es el tipo de residuo agrícola más importante en la UE:se acumulan alrededor de 144 millones de toneladas cada año, 'dijo Bernard Chaud, director de estrategia industrial en Global Bioenergies, en Francia.
Los azúcares que se encuentran en la paja de trigo se fermentan y se convierten en gas en una biorrefinería, donde luego se puede extraer bioisobuteno y, a su vez, se puede usar para crear bioquímicos. Estos pueden luego reemplazar los químicos basados en combustibles fósiles que se utilizan para fabricar muchos plásticos, pinturas llantas, lubricantes adhesivos y selladores.
Podría ofrecer una nueva fuente de energía neutra en carbono llamada biocombustible, una que succiona el carbono de la atmósfera a medida que las plantas crecen y no libera emisiones adicionales cuando se quema. a diferencia del carbón, petróleo o gas.
Los biocombustibles se consideran una de las alternativas más realistas a los combustibles fósiles para el sector del transporte. en particular para las industrias marítima y de la aviación.
Pero los biocombustibles han sido objeto de un intenso escrutinio, ya que compiten con los cultivos alimentarios por la tierra. a menudo en partes del mundo donde la seguridad alimentaria ya está amenazada.
Sus reducciones de emisiones de carbono también han sido cuestionadas debido a la cantidad de tierra e infraestructura necesarias para producirlas.
'Nos enfrentamos a un desafío:necesitamos más productos para una población en crecimiento, pero tenemos recursos limitados, 'dijo Chaud, quien es el coordinador de OPTISOCHEM. “Al mismo tiempo, queremos proteger el medio ambiente y reducir el uso de combustibles fósiles. Con bioisobuteno de paja de trigo, podemos utilizar una materia prima ya disponible (para bioquímicos) ”.
Según el análisis realizado por Chaud, si solo se recogieran 48 millones de los 144 millones de toneladas de desechos de paja de trigo que se producen anualmente en la UE, podría producir 21 millones de toneladas de azúcar que podrían alimentar a 100 plantas de biorrefinerías comerciales para producir un suministro constante de bioquímicos para su uso en diferentes industrias, incluidos los biocombustibles, y sustituir el equivalente a 35 millones de barriles de combustible fósil al año.
Estas plantas podrían construirse en regiones rurales donde a menudo se encuentran la mayoría de las granjas de trigo en Europa. traer nuevos puestos de trabajo al campo durante la construcción y operación.
'Ofrece un flujo de ingresos adicional, dijo Chaud. '(Los agricultores) no solo venderán el grano, sino también la paja.
Al final del proyecto, Chaud espera que tengan los planes para la primera biorrefinería comercial, que dijo podría comenzar a pagar a los agricultores por su paja de trigo en menos de una década.
Pero si tanto los propietarios de las plantas como los agricultores tienen un incentivo para recolectar paja de trigo, ¿Se podría sacar demasiado material orgánico de los campos? exponer el suelo a la erosión y la degradación?
'En la agricultura sostenible, una fracción de este residuo (paja de trigo) debe permanecer en el campo para reducir la erosión y proteger el carbono orgánico y los nutrientes en el suelo, dijo Chaud. "Pero puede exportar hasta un 30-60% sin poner en peligro la calidad del suelo".
El proyecto también está adoptando un enfoque conservador y solo considera que un tercio de la paja de trigo disponible está disponible para la producción de biocombustibles y bioquímicos en sus cálculos del mercado futuro potencial.
Mientras tanto, los materiales sobrantes de la paja de trigo procesada se pueden utilizar como una alternativa a los fertilizantes a base de combustibles fósiles, un subproducto que apoyaría, en lugar de obstaculizar, Agricultura sostenible.
Edificios verdes
Adicionalmente, Los desechos de paja de trigo también se pueden utilizar para apoyar una industria de la construcción más ecológica.
El proyecto REHAP, financiado con fondos europeos, intenta transformar los desechos de paja de trigo en nuevos productos que se puedan utilizar para fabricar resinas ecológicas para madera y bioquímicos para un cemento más ecológico.
'Estamos extrayendo azúcares y lignina de los desechos de paja de trigo, 'dijo la Dra. Miriam García, científico de materiales en el centro de Investigación e Innovación de Tecnalia en Gipuzkoa, España, que ayuda a coordinar REHAP. El proyecto está llegando al final de su primer año donde los investigadores han estado desarrollando los procesos para extraer estos bioquímicos.
De este material, el equipo tiene como objetivo desarrollar biorresinas que se puedan utilizar para reducir la cantidad de combustibles fósiles que se utilizan para desarrollar productos químicos artificiales que se utilizan actualmente en la fabricación de tablones y tablas de madera.
Sus bioquímicos también podrían actuar como un agente aglutinante mejorado en el hormigón, ayudando a reducir la cantidad de agua necesaria durante la construcción.
También extraen azúcares y taninos de los desechos forestales, que se utilizará para desarrollar tableros de madera y poliuretanos sostenibles, un tipo de polímero utilizado en el aislamiento doméstico, muebles y ropa de cama.
'Estamos demostrando la viabilidad de utilizar este residuo en un sector tan masivo como la construcción, dijo el Dr. García.
Combinando productos bioquímicos de paja de trigo y desechos de madera, El Dr. García cree que podrían tener un gran impacto en las emisiones de combustibles fósiles de la industria de la construcción.
'Esperamos reducir significativamente las emisiones de dióxido de carbono, ' ella dijo. 'Creemos que podemos reducir los recursos de combustibles fósiles utilizados en un 80-100%, dependiendo del material (reemplazado con una alternativa REHAP). '
Actualmente, la mayoría de los desechos de madera se queman, pero encerrándolo en edificios, el carbono puede capturarse en lugar de liberarse una vez más a la atmósfera.
'Agregamos valor a este desperdicio, no solo creando productos que ahorren energía o almacenen carbono, sino a través de productos que tienen un mayor valor económico, dijo el Dr. García.