A madeira da paulonia e o sargazo, fonte de compostos de alto valor engadido para bioprodutos e bioetanol

A paulonia é unha árbore de rápido crecemento. A macroalga Sargassum muticum, coñecida como sargazo, é unha especie invasora presente na costa galega. Tendo en conta a dispoñibilidade de recursos que supoñen estas dúas características, na súa tese de doutoramento, Pablo García del Río, investigador da Universidade de Vigo, desenvolveu estratexias para o aproveitamento destas dúas biomasas como fonte de compostos de alto valor engadido para bioprodutos e bioetanol.

A tese estivo dirixida por Gil Garrote e Aloia Romaní e foi  presentada este curso académico na Facultade de Ciencias do campus de Ourense baixo o título Integración de biorrefinerías de segunda e terceira xeración: valorización da madeira de rápido crecemento de Paulownia e da macroalga invasora Sargassum. O estudo levouse a cabo dentro do Departamento de Enxeñaría Química da UVigo, concretamente na liña de investigación Valorización de Biomasa Vexetal do grupo de investigación BV1 (Planta, Solo e Aproveitamento de Subprodutos) e estivo enmarcado en dous proxectos de investigación estatais financiados polo Ministerio de Ciencia e Innovación (Procesos multietapa para o aproveitamento integral de macroalgas e biomasa vexetal e Avances cara unha biorrefinería sostible baseada na valorización de especies invasoras).

Tecnoloxías de vangarda e respectuosas co medio ambiente

Para este estudo, explica o seu autor, titulado en Ciencias Ambientais pola UVigo, “empregouse a madeira de Paulownia, biomasa de segunda xeración, que é unha árbore de rápido crecemento, con múltiples beneficios xa que ten baixos requirimentos para o seu crecemento e non compite coas especies autóctonas”. Por outro lado, engade, empregouse a alga Sargassum muticum, biomasa de terceira xeración, “que é unha especie invasora na costa Atlántica de Europa, sobre todo en España e Portugal, polo que o seu aproveitamento pode ter non só un beneficio ambiental (eliminándoo do medio mariño, no que é competidora coas especies autóctonas) senón tamén económico”.

A investigación levada a cabo, comenta Pablo García del Río, centrouse no emprego de tecnoloxías de vangarda e respectuosas co medio ambiente para o fraccionamento da madeira de paulonia e do sargazo. Debido á estrutura complexa que teñen a madeira e a alga, no estudo, indica, foi preciso levar a cabo pretratamentos para poder aproveitar os seus compoñentes. Para iso empregou diferentes tecnoloxías (soas ou combinadas) como autohidrólise (tratamento con auga a altas temperaturas), ben por quecemento convencional ben por microondas, deslignificación organosolv ou extracción con ultrasóns, permitindo separar as biomasas nos seus compoñentes principais. “Isto permitiu a obtención dunha corrente líquida rica en oligosacáridos e compostos fenólicos con capacidade antioxidante e unha corrente sólida con gran potencial para a produción de bioetanol”, explica o xa doutor pola Universidade de Vigo.

O pretratamento sobre a madeira de Paulownia, detalla García del Río, “permitiu a obtención de oligosacáridos hemicelulósicos, con alto potencial nas industrias alimentaria, nutracéutica, farmacéutica ou incluso enerxética”. No caso do Sargassum muticum “axudou á solubilización de produtos de alto valor engadido como oligosacáridos da fucosa, compostos fenólicos con capacidade antioxidante e proteínas”. As fraccións sólidas obtidas tras eses procesos, comenta o investigador, contaban cun alto contido en glucano (celulosa maioritariamente), polo que tiñan gran potencial para a obtención de bioetanol por ruta metabólica. Para iso, empregáronse enzimas comerciais e microorganismos (lévedos) illados de ambientes industriais, “que contan cunha maior resistencia ante posibles compostos inhibidores”.

Finalmente, no marco desta tese “levouse a cabo o estudo dunha biorrefinería integrada avanzada para empregar ambas materias primas á vez, podendo obter nas fases líquidas compostos de alto valor como xilooligosacáridos, fucoooligosacáridos ou compostos fenólicos con capacidade antioxidante e fraccións sólidas con alta capacidade para a produción de bioetanol”. Os experimentos, comenta o Pablo García, “deron lugar a resultados satisfactorios, con rendementos prometedores e podendo superar o límite de concentración do 4% v/v, recomendado para a produción comercial de bioetanol”. O estudo desta configuración, engade, “pode considerarse un paso adiante no desenvolvemento dunha biorrefinería integrada de segunda e terceira xeración”.