El grupo de investigación ‘Ingeniería Química y Ambiental’ de la Universidad de Jaén ha confirmado la rentabilidad económica y los beneficios medioambientales de un método que emplea un método químico para obtener antioxidantes y bioetanol de las hojas del olivo. Este estudio servirá a los gestores y empresarios de los sectores agrícola y energético como base para evaluar nuevas oportunidades de inversión sostenible, optimizando recursos y contribuyendo a la economía circular a partir de los residuos del olivar.

En concreto, este grupo de investigación desarrolló un método de extracción mediante una técnica química que separa los antioxidantes de la biomasa en una parte líquida y otra sólida. De la sólida, entre otros compuestos, obtuvieron bioetanol y lignina, esta última aporta rigidez a las células vegetales y puede emplearse para elaborar resinas o bioplásticos. De la líquida, se extrajeron los antioxidantes, que poseen aplicaciones farmacológicas.

Los expertos desarrollaron un método de extracción mediante una técnica química que separa los antioxidantes de la biomasa en una parte líquida y otra sólida.

Los expertos explican que en estudios previos realizaron primero la parte experimental, cuyo objetivo era aprovechar los residuos de la almazara y de la industria de la aceituna de mesa. De este modo, identificaron la hoja como la parte del olivo de la que podían extraerse subproductos más interesantes, como los antioxidantes, para elaborar compuestos farmacéuticos, o la lignina. Con estos resultados, en su nuevo artículo titulado ‘Olive leaves upgrading applying a novel two-stage organosolv pretreatment: Techno-economic and environmental assessment’ y publicado en Biochemical Engineering Journal, han demostrado su viabilidad económica y ambiental, aplicando las bases de la economía circular y sustituyendo estos materiales por otros derivados de fuentes fósiles.

Simulación informática

Para comprobar la viabilidad económica de este método, los expertos simularon el funcionamiento de una biorrefinería durante una campaña de recogida de aceituna. Emularon el procesado de 30.000 toneladas de este residuo al año y realizaron un estudio económico. “Queríamos comprobar si podría ser una inversión rentable para los empresarios y gestores de estos recursos”, comenta a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Jaén Juan Miguel Romero.

Los expertos emplearon un sistema de simulación informático, donde introdujeron todas las reacciones químicas que se producían en la planta y que aportaron los reactivos y cantidades de energía necesaria para producir el biocombustible y los otros bioproductos. Luego, calcularon el coste económico de estos procesos. 

Asimismo, indicaron qué equipo tecnológico se empleaba en la biorefinería y su tamaño e indicaron costes como el valor de la electricidad, del gas natural, el interés del dinero y el coste de mano de obra. 

Hoja del olivo triturada.

Toda esta información la validaron en parámetros económicos y con ellos comprobaron la rentabilidad de la planta diseñada. Luego, introdujeron todas esas cantidades calculadas con datos económicos y comprobaron cuestiones como los años de trabajo necesarios para obtener beneficios. “Por ejemplo, sabemos que si tenemos 30.000 toneladas de hoja al año, obtenemos 4.923 toneladas anuales de antioxidantes, 3.303 toneladas por año de lignina y 848,1 toneladas de bioetanol anuales. Todos estos compuestos son útiles en las industrias farmacéutica, alimentaria y energética”, detalla el investigador.

De este modo, a escala comercial, estimaron que el método era rentable económicamente. Por ejemplo, si la inversión inicial es de 20 millones de euros, en cinco años el empresario recuperaría la inversión y, en 10 años, recuperaría 40 millones de euros. El equipo de expertos de la Universidad de Jaén estima que se adquiriría un beneficio del 20% anual.

Impacto medioambiental

Por otro lado, realizaron un análisis de sostenibilidad para comprobar cómo afectaba el proceso de producción y venta de este producto al entorno natural. Para ello, analizaron indicadores como las emisiones de dióxido de carbono (CO2), acidificación terrestre, toxicidad humana, ocupación e impacto sobre el suelo, entre otros. Así, calcularon mediante otro análisis informático que la mayoría de valores eran positivos, es decir, que el método produce muy bajas emisiones y, por tanto, ejerce poco impacto medioambiental.

El siguiente paso de los investigadores se enfoca en la producción de hidrógeno verde y en el desarrollo de enzimas comerciales, es decir, un producto que acelere las reacciones químicas necesarias y que sean rentables para la generación en grandes volúmenes de este recurso energético, reduciendo los costos totales de producción.

El investigador Juan Miguel Romero García.

También están investigando métodos para extraer compuestos bioactivos como los carotenoides y los flavonoides presentes en alimentos, plantas o productos naturales, y que pueden generar efectos beneficiosos para la salud. Estas sustancias tienen aplicación farmacológica y poseen propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y antimicrobianas. 

Este estudio se desarrolló dentro del proyecto ‘Avances hacia una biorrefinería flexible en materias primas y productos en regiones con alta densidad de biomasa agroindustrial: caso del olivar’, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía, la Agencia Estatal de Investigación del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional. 

Reportaje: Residuos del olivar, un motor rentable para el impacto ambiental

Referencias

Romero-García, J. M., Solarte-Toro, J. C., Galán-Martín, Á., Ruiz, E., Castro, E., Ortiz-Sánchez, M., & Alzate, C. C. (2024). ‘Olive leaves upgrading applying a novel two-stage organosolv pretreatment: Techno-economic and environmental assessment’. Biochemical Engineering Journal, 207, 109317.

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