Biorrefinerías para transformar biomasa desde plantas piloto necesita de empresas dispuesta innovar y de financiamiento. Biomateriales, biocombustibles y nuevos productos de base biológica podrían producirse en un biorrefinería. ¿Qué nuevas cadenas de valor podrían crearse Por Dra. María Cristina Area.
Dra. María Cristina Area, Investigadora Superior del CONICET, escribió este artículo en exclusiva para Desarrollo Forestal.
Area es Profesora Titular de la Universidad Nacional de Misiones (UNaM).
Es también Directora del Instituto de Materiales de Misiones (IMAM) UNaM-CONICET, del Programa de Celulosa y Papel (PROCYP) y del CITES BioNA.
De residuos a recursos
Durante décadas la industria forestal se desarrolló con una idea relativamente sencilla: transformar la madera en productos de mayor valor.
Por ejemplo, madera aserrada, tableros, celulosa y papel. Hoy estamos frente a una oportunidad mucho más amplia.
La biomasa forestal también puede ser fuente de biomateriales, biocombustibles y nuevos productos de base biológica. Éste es el concepto de biorrefinería.
En otras palabras, podemos pasar de un modelo industrial que utiliza principalmente una fracción de la biomasa a otro que aprovecha el recurso de manera integral.
Una biorrefinería es una instalación o conjunto de procesos que transforma materias primas en distintos productos, aprovechando sus componentes diversos.
Para ello se utilizan recursos renovables como residuos forestales, subproductos de aserraderos, residuos agrícolas o cultivos específicos.
Este concepto no es sólo tecnológico, sino una forma distinta de conceptualizar la producción.
En una industria forestal tradicional un residuo puede representar un costo de disposición, un combustible de bajo valor o simplemente un material que no se utiliza.
En una biorrefinería, ese mismo residuo puede convertirse en materia prima para producir azúcares.
También ácidos, alcoholes, lignina, nanocelulosa, adhesivos, materiales biodegradables, productos químicos o combustibles renovables.
El desafío consiste en identificar las mejores combinaciones entre biomasa, tecnología y producto final, de manera que el aprovechamiento adicional sea técnicamente y económicamente viable.
Tal vez la transformación más importante que propone el concepto de biorrefinería sea conceptual.
Durante mucho tiempo hablamos de residuos o subproductos, pero hoy deberíamos comenzar a hablar de recursos subutilizados.
La oportunidad es particularmente atractiva para nuestra región porque permite pensar el desarrollo industrial a partir de los recursos que ya tenemos, agregando conocimiento y tecnología.
¿Por qué es el momento de hablar de biorrefinerías?
La transición energética y la necesidad de avanzar hacia una economía más circular están modificando rápidamente el escenario industrial.
Al mismo tiempo, las empresas enfrentan una creciente demanda de productos con menor huella ambiental y de procesos capaces de aprovechar mejor los recursos.
La industria forestal tiene aquí una ventaja extraordinaria: dispone de grandes cantidades de biomasa y de cadenas productivas ya establecidas.
En regiones como el Noreste Argentino, donde existe una importante actividad forestal y forestoindustrial, se generan, además, grandes volúmenes de residuos y subproductos.
La corteza, los aserrines, las astillas, los descartes y otras fracciones de biomasa forestal contienen componentes químicos de gran interés.
La madera está constituida principalmente por celulosa, hemicelulosas y lignina, además de extractivos y otros componentes minoritarios.
Cada uno de estos componentes puede aprovecharse mediante diferentes procesos para obtener productos de mayor valor agregado.
La fracción celulósica puede destinarse a la producción de fibras, nanocelulosa o transformarse en azúcares.
Estos, a su vez, sirven como materia prima para procesos químicos y biológicos.
Las hemicelulosas pueden dar origen a xilosa y otros azúcares y sus derivados.
La lignina, que durante mucho tiempo se utilizó principalmente para generar energía, también puede aprovecharse para desarrollar adhesivos, materiales, productos químicos y otras aplicaciones.
En ciertos procesos, se generan moléculas plataforma, que son compuestos intermedios utilizados como materia prima para producir una variedad de productos.
Así, un solo tipo de biomasa puede originar diferentes productos y cadenas de valor, aprovechando al máximo sus componentes.
Entonces, el interrogante para las empresas forestales es bastante concreto:
¿Qué nuevas cadenas de valor podrían crearse a partir de las fracciones de biomasa de menor valor económico?
La respuesta variará según cada empresa, y allí radica uno de los aspectos más interesantes de la biorrefinería.
No existe un único modelo. Cada empresa puede construir su propia estrategia, aprovechando la biomasa, la infraestructura y las capacidades que ya posee.
Del laboratorio a la industria
Uno de los principales obstáculos para que una tecnología llegue al mercado es el salto del laboratorio a la escala industrial.
Por eso son fundamentales las plantas piloto.
Una planta piloto permite reproducir, en una escala intermedia, las condiciones de un proceso industrial.
Permite experimentar y optimizar; generar información para el diseño de una planta mayor y, fundamentalmente, reducir incertidumbres.
En el Noreste Argentino desde hace años tenemos el anhelo de contar con una infraestructura de este tipo: la Planta Piloto de Biorrefinerías del NEA.
Su desarrollo constituye una pieza estratégica para avanzar desde la investigación y el desarrollo tecnológico hacia la validación de procesos y la transferencia al sector productivo.
La planta piloto no debe entenderse como una instalación destinada exclusivamente a investigadores.
Su verdadero potencial es convertirse en un espacio de articulación, donde científicos, ingenieros y empresas puedan trabajar juntos sobre problemas concretos.
Y evaluar tecnologías utilizando materias primas y condiciones de operación cercanas a las industriales.
Esto permitiría, de acuerdo con el interés de cada empresa, estudiar distintas alternativas de aprovechamiento de residuos forestales.
También optimizar procesos de fraccionamiento de la biomasa, producir y caracterizar productos de mayor valor agregado y generar los datos necesarios para evaluar su escalado industrial.
BioNA: una infraestructura estratégica para el Norte Argentino
La Planta Piloto de Biorrefinerías del NEA se inscribe en el contexto del CITES BioNA, Centro Interinstitucional Estratégico de Biorrefinerías del Norte Argentino.
BioNA surge con una visión que trasciende una simple instalación física.
Su objetivo es contribuir a construir capacidades científicas y tecnológicas para el aprovechamiento integral de la biomasa regional.
Y articular instituciones, investigadores y sector productivo.
La idea es especialmente relevante para el Norte Argentino, donde convergen importantes recursos forestales y agrícolas.
Y donde existe un enorme potencial para desarrollar nuevas cadenas de valor basadas en biomasa.
La infraestructura proyectada es un paso clave para contar con capacidades a escala piloto y de demostración.
Pero su verdadero valor estará en crear las condiciones para que una idea pueda recorrer el camino desde el laboratorio hasta la aplicación industrial.
Las nuevas industrias de base biológica no se construyen únicamente a partir de una tecnología.
Requieren conocimiento, infraestructura, recursos humanos especializados, empresas dispuestas a innovar y financiamiento que permita sostener los procesos de desarrollo durante el tiempo necesario.
La invitación está abierta: conozcamos mejor nuestras biomasas, estudiemos sus posibilidades.
Probemos las tecnologías y construyamos, entre todos, las nuevas cadenas de valor de la industria forestal.
El futuro de la bioeconomía no necesariamente está lejos. En buena medida, está en los recursos que ya tenemos y en nuestra capacidad para transformarlos.
Fuente y fotos: Dra. María Cristina Area (UNaM-CONICET, PROCYP y CITES).
