FUSTARISE

Valorización de residuos lignocelulósicos mediante técnicas innovadoras y sostenibles

Objetivos

El objetivo principal del proyecto FUSTARISE es crear una economía circular basada sobre los materiales lignocelulósicos de desecho que pueda incluirse en el tejido industrial de la Comunitat Valenciana. Dicho objetivo se conseguirá desarrollando, optimizando, confrontando y escalando procesos de tratamientos de residuos lignocelulósicos mediante técnicas convencionales, mecanoquímicas y/o mecanoenzimáticas para la recuperación eficiente y sostenible de la lignina, la hemicelulosa y la celulosa. Los biopolímeros así recuperados serán reprocesados para obtener en última instancia diferentes productos de alto valor añadido y exportables a mercado como alternativas bio y ecosostenibles a contrapartes comerciales.

Descripción

La valorización de residuos lignocelulósicos mediante métodos sin disolventes es un enfoque innovador que podría conducir a la producción de lignina y celulosa para el desarrollo de productos bio-basados sostenibles, como cápsulas y adhesivos. Utilizando estos métodos, es posible generar productos valiosos a partir de materiales de desecho, reduciendo el impacto ambiental y contribuyendo al desarrollo de una economía circular. El proyecto FUSTARISE tiene el potencial de conducir al desarrollo de productos innovadores que puedan sustituir a las alternativas convencionales basadas en el petróleo, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y promoviendo un futuro más sostenible. Además, los procesos de tratamiento desarrollados serán escalados a un nivel preindustrial para que estas tecnologías de bajo costo asociado y respetuosas con el medioambiente puedan alcanzar fácilmente los sectores productivos y de gestión de residuos ofreciéndose como alternativa competitiva a las metodologías convencionales.

Resultados

Actualización del estado del arte
- Revisión exhaustiva de metodologías convencionales (por disolución) y mecanoquímicas para el tratamiento de residuos lignocelulósicos.
- Ampliación del estado del arte en aplicaciones de valorización: bioadhesivos, biocápsulas y bioplásticos.
Desarrollo y comparación de procesos de separación
- Estudio de la separación de residuos lignocelulósicos mediante mecanoquímica a escala laboratorio, en colaboración con el Institute of Geotechnics de Eslovaquia
- Escalado a nivel pre-piloto mediante reómetro de torque en las instalaciones de AIMPLAS.
- Evaluación en paralelo de procesos convencionales por disolución aplicados a paja de arroz.
Optimización y evaluación de sostenibilidad
- Validación del proceso mecanoquímico en batch mediante tecnología de compounding.
- Rendimientos de celulosa blanqueada alcanzados:
  - Mecanoquímica: 95,7% (lote de 40 g).
  - Proceso convencional por solventes: 87,1% (lote de 10 g).
- Análisis de Ciclo de Vida (LCA):
  - Proceso mecanoquímico: 93,8 kg CO₂ eq./kg.
  - Proceso convencional: 304 kg CO₂ eq./kg.
- Confirmación del mejor desempeño ambiental y del potencial de escalabilidad de la mecanoquímica.
Obtención de productos biobasados
- Desarrollo de bioadhesivos a partir de lignina, optimizados mediante diseño de experimentos y validados por ensayos de adhesión.
- Obtención de microcápsulas biobasadas empleando etilcelulosa, con spray drying como tecnología de síntesis en una sola etapa.
- Valorización de fracciones de celulosa y hemicelulosa para la producción de ácido láctico mediante fermentación.