Los productos químicos negros del petróleo contaminan. Los verdes de biomasa no lo hacen. ¿O es realmente tan simple? No necesariamente, como se demuestra en dos artículos recientemente publicados sobre evaluaciones del ciclo de vida (LCA) en Sostenibilidad de la naturaleza y Bioenergía GCB .

"El hecho de que algo sea 'bio' no siempre significa que sea mejor. Depende principalmente de los modos de producción, las condiciones y el uso de energía en las distintas etapas del ciclo de vida. Por lo tanto, en general, necesitamos pensar y evaluar todo el ciclo de vida del producto para identificar sus impactos, "dice Ólafur Ögmundarson, investigador del Centro de Biosostenibilidad de la Fundación Novo Nordisk (DTU Biosustain).

En este estudio, Ólafur Ögmundarson y sus colegas investigaron cómo los ACV pueden guiarnos hacia métodos de producción bioquímicos más sostenibles. Una solución es identificar puntos críticos ambientales problemáticos en el proceso de producción de importantes bioquímicos, que en este caso son productos químicos producidos a partir de biomasa renovable con fermentación microbiana.

Minimiza los disolventes y la energía negra.

En el estudio publicado en Bioenergía GCB , los investigadores se centraron en el importante ácido láctico bioquímico que se utiliza principalmente para los bioplásticos. Aunque este bioquímico no viene en una versión derivada del aceite, el LCA mostró algunos puntos críticos para la mejora en la entrada de biomasa.

Es más, del ejemplo del ácido láctico, los autores vieron algunas tendencias generales. Por ejemplo, El uso intensivo de disolventes puede tener un impacto negativo en la huella de sostenibilidad del bioquímico. Este impacto negativo se vio incluso si se reutilizaban los disolventes, porque ese proceso a menudo consume mucha energía.

Otra tendencia general es que el uso de energía negra en la producción puede convertir bioquímicos sostenibles en alternativas contaminantes.

Cabría preguntarse si merece la pena el esfuerzo de fabricar productos químicos de forma sostenible. La respuesta es, sin duda, "sí" si se quiere una sociedad sostenible que no dependa de los combustibles fósiles. Es más, hay un gran margen de mejora, cuando se trata de productos químicos. En 2017, los productos químicos de consumo representaron aproximadamente el 50 por ciento del mercado de productos químicos con ingresos totales de aprox. USD 2, 100 mil millones. Es más, sólo alrededor del 1-2% de todos los productos químicos se fabrican biológicamente en la actualidad.

"Encontrar métodos de producción alternativos y sostenibles para los productos químicos negros es imperativo y una cuestión urgente, "Dice Ólafur Ögmundarson.

La biomasa basada en el mar puede convertirse en parte de la solución

Hoy dia, El ácido láctico se produce a partir del azúcar de maíz por microbios. En la evaluación, los investigadores compararon el azúcar de maíz con el rastrojo de maíz y las macroalgas en sus primeras etapas de desarrollo. Aunque las macroalgas siguen siendo una materia prima hipotética para los microbios, el uso de algas tendrá numerosas ventajas:no ocupan tierras de cultivo, están creciendo rápidamente, y son relativamente fáciles de comer para los microbios en comparación con la biomasa de tierras duras como las hojas y los árboles. El principal desafío con las macroalgas es que deben secarse para poder ser transportadas a la biorrefinería. Y dado que el secado requiere energía, Las macroalgas terminaron con un factor de sostenibilidad bastante malo en este estudio.

"En lugares con fuentes de energía principalmente negras, este proceso de secado empeorará aún más el factor de sostenibilidad. Pero si puede evitar secar las macroalgas y al mismo tiempo hacer que los microbios se alimenten de todos los diferentes azúcares disponibles en esta materia prima, puede convertirse en una alternativa más sostenible al uso de azúcar. Pero las tecnologías todavía son demasiado inmaduras para sacar conclusiones demasiado audaces, "Dice Ögmundarson.

Necesitamos más LCA

Los investigadores enfatizan que necesitamos más LCA para muchos bioquímicos. Sin estos está intentando solucionar un problema en la oscuridad.

"En demasiados casos, no está claro si los impactos ambientales reales de los nuevos bioproductos se han calculado antes de su comercialización. Esto puede tener algunas consecuencias muy negativas porque si descubre demasiado tarde si su método y producto son más contaminantes que los productos actuales en el mercado, no tiene tiempo para optimizar estos impactos negativos, "dice y continúa:

"Nosotros, por lo tanto, recomendar aplicar el ACV en la fase de desarrollo de bioquímicos de una manera sistemática para identificar los puntos críticos ambientales en las primeras etapas de desarrollo. Eso le dará a otros científicos una herramienta para dirigir su investigación hacia el desarrollo de bioquímicos verdaderamente sostenibles desde el punto de vista medioambiental. mientras todavía hay espacio operativo para el cambio. Esto acelerará la contribución de la biotecnología para resolver los desafíos de sostenibilidad del mundo ".

El dinero y la sostenibilidad deben ir de la mano

Hoy dia, un ACV estandarizado no considera la viabilidad económica de un producto, p.ej. costo de producción e inversión, mercados y precios. Para corregir esto, investigadores del Centro de Biosostenibilidad de la Fundación Novo Nordisk, en colaboración con el grupo de investigación Quantitative Sustainability Assessment en DTU Management, están trabajando para combinar la metodología LCA con la tecnoeconomía. Una Evaluación Tecnoeconómica (TEA) analiza el desempeño técnico y económico de un proceso, producto o servicio. Esto se hace con el fin de evaluar la sostenibilidad ambiental y económica de los bioquímicos emergentes y futuros con un fin sostenible en mente.

Ólafur Ögmundarson está hoy afiliado al Centro de Biosostenibilidad de la Fundación Novo Nordisk a través del proyecto Horizonte 2020 MIAMi, donde investiga el potencial de sostenibilidad, puntos críticos y oportunidades en la creación de fármacos específicos contra el cáncer en huéspedes de producción microbiana en lugar de extraerlos de plantas raras.