Aplican electricidad para obtener ácidos grasos del alperujo útiles para la industria

Un equipo de investigación de la Universidad de Granada (UGR) y el Instituto de la Grasa de Sevilla (IG-CSIC) ha obtenido ácidos grasos a partir del alperujo, tras aplicar un sistema que emplea corriente eléctrica para separar y concentrar moléculas presentes en este residuo generado durante la elaboración del aceite de oliva. La tecnología facilita la recuperación de un desecho del que se generan millones de toneladas cada año. Además abre una nueva vía para transformarlo en materias primas con las que fabricar bioplásticos y productos para las industrias química, cosmética o farmacéutica.

El estudio ‘Recovery of Volatile Fatty Acids from an Olive Mill Solid Waste Ferment via Electrodialysis: A Comparative Study with Synthetic Mixtures’, publicado en la revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering, se enmarca en las estrategias de economía circular, para aprovechar los residuos agrícolas como fuente de nuevos recursos. En el caso del alperujo, además de su uso tradicional para producir aceite de orujo o biogás, la elevada carga de materia orgánica permite extraer ácidos grasos volátiles, es decir, pequeñas moléculas que se forman durante la fermentación y pueden reutilizarse en aplicaciones industriales.

Sistema de electrodiálisis utilizado en las Instalaciones del Instituto Universitario del Agua-UGR

La novedad de la investigación, realizada en colaboración con el Instituto IMDEA  de Alcalá de Henares, es la demostración por primera vez de que la electrodiálisis funciona directamente sobre un fermentado real de alperujo. Empleada habitualmente para desalinizar agua o purificar compuestos en la industria alimentaria y química, actúa como un filtro selectivo impulsado por corriente eléctrica que aísla determinados componentes en una mezcla líquida.

Hasta ahora, esta tecnología se había evaluado con disoluciones de laboratorio mucho más simples. En este caso, la gran variedad de sustancias generadas por distintos microorganismos dificulta concentrar únicamente las de interés. “Tras la fermentación se obtiene una mezcla  muy compleja, con casi un 50 % de materia no identificada”, explica a la Fundación Descubre el investigador de la UGR Antonio Serrano, responsable del proyecto.

Mezcla limpia y concentrada

Para comprobar su eficacia, los científicos compararon el comportamiento del sistema utilizando un fermentado real y una disolución con la misma composición de ácidos grasos preparada en laboratorio. A pesar de la complejidad del residuo, la electrodiálisis permitió obtener una fracción mucho más limpia y concentrada de estos compuestos, recuperando el 55 % de los presentes en el fermentado, casi alcanzando el 60 % obtenido con la mezcla sintética.

Además, el proceso presenta otras ventajas frente a métodos tradicionales de separación, principalmente el ahorro energético, alcanzando una eficiencia eléctrica de corriente del 86 %. La destilación, por ejemplo, separa las moléculas mediante calor, con el consiguiente gasto energético. Otros sistemas las capturan en resinas, materiales que actúan como una especie de esponja selectiva, pero requieren productos químicos para desprenderlas posteriormente. “La electrodiálisis utiliza únicamente una corriente eléctrica para desplazar los iones a través de membranas selectivas, lo que puede reducir el consumo energético, simplificar el proceso y facilitar el escalado industrial”, detalla la investigadora de la UGR Elena Jiménez, autora principal del estudio.

Fermentadores de alperujo a escala de laboratorio y electrodiálisis.

Las materias primas obtenidas podrían emplearse para fabricar plásticos biodegradables, similares a los utilizados en bolsas compostables, además de productos cosméticos, de higiene o de salud. Entre ellas se encuentra el ácido acético, principal componente del vinagre, que en este caso no se destinaría al consumo humano, sino a aplicaciones industriales como la conservación de alimentos o la elaboración de productos de limpieza.

Hacia la biorrefinería

Además de recuperar los ácidos grasos volátiles, los expertos plantean una mejora de la tecnología, integrándola directamente en el proceso de fermentación. En lugar de producir primero los compuestos y extraerlos después, con la electrodiálisis se retirarían de forma continua conforme se generan, evitando la acumulación, que acaba frenando la actividad de los microorganismos. De esta forma aumentaría la productividad y se reducirían costes, al eliminar etapas intermedias.

Este modelo convertiría a las almazaras en pequeñas biorrefinerías, capaces de obtener otros compuestos de valor industrial junto al aceite de oliva. “En lugar de hacer una inversión para gestionar el alperujo u ofrecérselo a una orujera, podrían darle una salida como otro producto que le aporte un beneficio económico, sacarle mayor rentabilidad, y conseguir así que el sector del olivar sea más sostenible y competitivo”, subraya Serrano.

El trabajo fue financiado por la Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía, a través de los proyectos de captación de talento investigador EMERGIA.

Reportaje iDescubre: Más allá del oro líquido: cómo la electricidad puede dar una nueva vida al principal residuo del olivar