Aplican bacterias a los residuos de fresa para obtener biogás
Un equipo de investigación del Instituto de la Grasa (CSIC) ha propuesto una técnica biológica, más económica y rápida, como alternativa para la gestión tradicional de los residuos procedentes de esta fruta. Con este método, que emplea microorganismos que consumen materia orgánica, los investigadores obtienen sustancias que sirve para elaborar plástico, energía y biofertilizante.
Un equipo de investigación del Instituto de la Grasa (CSIC) ha aplicado bacterias que consumen residuos de fresa para obtener biogás. Esta biomasa procede de la fabricación de productos como la mermelada, yogures y saborizantes. Para elaborarlos, a la fruta se le retira el zumo mediante tamices (coladores industriales) y el residuo restante de ese proceso habitualmente termina en los vertederos.
Para aprovechar este desecho, los expertos emplean una técnica biológica, más barata, rápida y alternativa a la gestión de residuos tradicional. De este modo, también obtienen otros bioproductos como el ácido acético, que sirve para síntesis de productos químicos como los plásticos, y biofertilizantes para cultivos agrícolas. Así, los investigadores del grupo Bioprocesos Aplicados a la Economía Circular contribuyen a la economía circular, es decir, al reciclaje de un desecho que normalmente no se recicla para convertirlo en recursos útiles.
Extrusionado de fresa.
En el artículo ‘Enhancing the recovery of volatile fatty acids from strawberry extrudate through anaerobic fermentation at different pH values’ publicado en Environmental Technology & Innovation, los investigadores explican que añadieron este residuo de fresa a tres reactores, que son tanques de cristal con una capacidad de 2 litros aproximadamente. En todos ellos se mantuvo una temperatura de 35 grados centígrados y se introdujo un cultivo mixto de bacterias anaerobias, que son aquellas que consumen materia orgánica y la degradan en ausencia de oxígeno para obtener bioproductos como el metano. Este proceso se denomina digestión anaerobia.
Tres reactores
Cada reactor poseía unas condiciones de pH diferentes, esto es, el grado de acidez en una escala de 0 a 14 de una sustancia acuosa, siendo el 0 la más ácida, el 7 neutra y el 14 la más alcalina. Por ejemplo, normalmente los jugos gástricos humanos poseen un pH entre 1 y 3, mientras que el agua tiene aproximadamente un pH 7 y el amoníaco, de 12.
Reactores anaerobios.
En el primer reactor, las bacterias anaerobias consumieron el residuo de fresa en condiciones con un pH 5 durante 32 días. De éste, se extrajo hasta un 42% de ácido propiónico de la materia orgánica (el residuo de fresa), aproximadamente, media cucharada de este líquido al día. Éste podría emplearse como herbicida y fragancia de diferentes productos químicos.
En el tanque con pH 7, las bacterias consumieron el residuo de fresa en menos de 2 días y transformaron el 70% de éste en metano. “Esto es, unos 340 mililitros de metano por cada gramo de materia orgánica, el equivalente a media botella pequeña de agua al día. El biocombustible producido puede transformarse en energía que beneficie a empresas del sector agroalimentario”, explica a la Fundación Descubre el investigador del Instituto de la Grasa (CSIC) Juan Cubero Cardoso.
El responsable del estudio, el investigador Juan Cubero Cardoso del Instituto de la Grasa – CSIC.
Por último, en el tercer reactor, con un pH 9, los microorganismos digirieron el jugo de fresa y produjeron hasta un 50% de ácido acético en 32 días, como media cucharada diaria de esta sustancia. Este bioproducto se puede emplear para sintetizar bioplásticos mediante otros procesos biológicos.
Los investigadores indican que materia orgánica sobrante de los tres tratamientos podría emplearse como biofertilizante para la industria agroalimentaria. De este modo, los expertos harían un uso integral de la biomasa de fresa. “Con esta investigación, contribuimos para aprovechar al máximo residuos que suelen desecharse y vamos seguimos la línea que marcan los Objetivos de Desarrollo Sostenible”, comenta Juan Cubero Cardoso.
De este modo, los investigadores revalorizan un residuo alimentario cuya producción media en Andalucía en 2020 supuso el 97% del total en España, según datos del Observatorio de Precios y Mercados de la Junta de Andalucía.
Actualmente, los investigadores centran su labor en diseñar técnicas químicas y procesos biológicos que faciliten la labor de las bacterias anaerobias. Así, podrían degradar más rápido la materia orgánica de distintos tipos de residuos procedentes de la industria agroalimentaria.
Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación (proyecto PID2020-116698RB).
Referencias
Cubero-Cardoso, J., Russo, E., Serrano, A., Trujillo-Reyes, Á., Villa-Gomez, D., Esposito, G., & Fermoso, F. G. (2022). ‘Enhancing the recovery of volatile fatty acids from strawberry extrudate through anaerobic fermentation at different pH values’. Environmental Technology & Innovation, 28, 102587.
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