PLASTURGIA SOSTENIBLE, 13-05-20 | Tres son los socios españoles que están participando en el proyecto FUNGUSCHAIN, que está previsto finalice en abril de 2021, el centro tecnológico AITIIP, la empresa CONDESIA QUÍMICA y la Universidad de Alicante. Este proyecto, que cuenta con un presupuesto de 5,7 millones de euros, está cofinanciado por la Bio-based Industries Consortium y tiene como objetivo impulsar la valorización de los agro residuos de champiñon para obtener productos de alto valor para el sector del plástico, la limpieza y la alimentación.

 

En total el consorcio cuenta con 16 socios de 10 países diferentes: 4 entidades de investigación y desarrollo, 4 grandes industrias y 8 pequeñas y medianas empresas. En él se combinan sólidas habilidades científicas, técnicas, tecnológicas e industriales.

 

En el proyecto FUNGUSCHAIN se utilizarán nuevos procesos en cascada para extraer moléculas de alto valor del residuo de champiñón siguiendo los requerimientos de un gran abanico de usuarios finales. La extracción de los compuestos producirá antimicrobianos y antioxidantes, proteínas, polioles y polisacáridos. El procesado posterior completará la cadena de valor para suministrar productos de limpieza, alimentos y bioplásticos. Los residuos restantes se utilizarán para el compostaje o la síntesis de biogás, cerrando así el ciclo agrícola.

 

Cada año, se producen cerca de 90 millones de toneladas de residuos alimentarios en la Unión Europea, de los cuales, el 38% proviene directamente del sector de la producción de alimentos. Si nos centramos sólo en la industria del champiñón, cada semana se generan en Europa más de 60.000 Tms. de desperdicios de producto. Éstos se tratan básicamente como un subproducto no deseado y se utilizan para aplicaciones de bajo valor. Hay, sin embargo, grandes oportunidades para convertir estos resultados en productos de alto valor y esto es exactamente lo que el proyecto FUNGUSCHAIN pretende, mediante el diseño de procesos innovadores en una nueva biorrefinería.

 

El proyecto FUNGUSCHAIN es un nuevo concepto de biorrefinería que se creará para valorizar los resultados con un enfoque en cascada, para lo cual se ha de seguir un proceso que permita la extracción rentable de diversos componentes de alto valor de los agro-residuos de champiñones a nivel industrial para crear nuevos productos de base biológica.

 

El diseño del proceso para la valorización de las diferentes biomoléculas de los residuos de champiñon integra tecnologías bien establecidas y escalables de la biotecnología de biomasa con un enfoque en cascada en cuatro pasos o etapas: extracción asistida por microondas, extracción de agua caliente a presión, fermentación de sacarificación y digestión anaeróbica.

 

En este proceso, los residuos de champiñon se pretratan para reducir la humedad de las muestras y se muelen para reducir el tamaño de las partículas y mejorar la transferencia de masa de los procedimientos extractivos secuenciales. Una primera extracción será llevada a cabo por MAE (extracción de asistencia de microondas). Una dispersión de subproductos de champiñones en polvo se carga en la cámara de extracción, a continuación, el reactor de microondas calienta rápidamente la dispersión. Después de una cantidad específica de tiempo, la dispersión se descarga, filtra y se vuelve a tratar para obtener antioxidantes, lípidos y polioles. Estos se aplican más adelante en otros procesos para los sectores cosmético, alimentario y plástico

 

La extracción de agua caliente a presión es una poderosa técnica de extracción que utiliza altas presiones para mantener solventes acuosos en estado líquido a altas temperaturas con el fin de extraer la valiosa proteína, polisacárido y componentes de azúcar. Los resultados serán proteínas bioactivas y polisacáridos que pueden usarse directamente como complementos alimenticios con propiedades texturizantes y prebióticas mejoradas.

 

La fermentación de sacarificación es una metodología de deconstrucción de la biomasa, que constituye el punto de partida para la producción de biopoliésteres fermentados. Los biopoliésteres obtenidos a partir de biopolisacáridos tratados se usarán para formular nuevas mezclas bioplásticas.

 

La biomasa restante se dedicará a generar compost y biogás mediante digestión anaeróbica. El resultado será compost y biogás, que se produce por la descomposición de los residuos biodegradables dentro de un vertedero debido a reacciones químicas y microbios, o como gas digerido, producido dentro de un digestor anaeróbico.

 

El enfoque de FUNGUSCHAIN trae innovadores compuestos ecológicos para el sector de la cosmética (crema con ingredientes 100% naturales), la alimentación (las proteínas se utilizarán como complemento para enriquecer los complementos alimenticios para ancianos y deportistas) y el plástico (film bioplástico para ser utilizado como bolsa, acolchado agrícola o guantes).

 

Para el sector de los bioplásticos, los productos intermedios utilizados son: azúcares fermentables, glucanos y lípidos. Se trata de lograr film compostable que mejore la circularidad de los residuos del cultivo del champiñón. El bioplástico obtenido de la fermentación de azúcares se utilizará para la producción de películas biobasadas y biodegradables.

 

Por un lado, se ha analizado el residuo de champiñones con el fin de identificar precursores químicos para la preparación de aditivos para lubricantes y plásticos. Se han identificado cuatro productos. Estos productos son biodegradables y obtenidos a partir de fuentes naturales.

 

Diferentes combinaciones y cantidades se preparan y prueban a escala piloto. Una vez reducida la cantidad de formulaciones exitosas, se prueban a escala industrial para la fabricación de bolsas y guantes.

 

Por otro lado, otras pruebas se están llevando a cabo mediante la introducción de PHB comercial (más tarde será sustituido por el obtenido en el proyecto) en mezclas de biopolímeros desarrollados por uno de nuestros socios.

 

Compuestos valiosos se extraen de los champiñones tales como antioxidantes (aplicación directa en plástico), y polisacáridos que se puede convertir en PHB. Estos productos se pueden utilizar para hacer productos de plástico biobasados y biodegradables. Después del uso de estos plásticos biodegradables, pueden ser tratados en un proceso de reciclaje orgánico como el compostaje. El compost obtenido se puede utilizar para el cultivo de nueva biomasa. Además, el objetivo es que el acolchado agrícola sea biodegrable en el mismo suelo.

 

El proyecto FUNGUSCHAIN es un proyecto altamente integrado con un consorcio único que cubre todos los elementos clave en una gama de cadenas de valor. Reúne a los principales científicos y empresas que desde el principio del proyecto han estado ansiosos por interactuar para convertir este desafiante proyecto en un éxito. Es un ejemplo importante de una nueva forma de trabajar en el marco de la bioeconomía, ayudando así a realizar el cambio esencial que se necesita para un desarrollo circular y sostenible de Europa y a nivel mundial.

 

Este consorcio está coordinado por BioDetection Systems B.V., Países Bajos (BDS). Los socios que participan en el consorcio son los siguientes: 4 grandes industrias (Corbion, Novamont, S.p.A, Monaghan Mushrooms Group, Saponia d. d.), 8 Pymes (BioDetection Systems BV, Biotrend SA, Biozoon GmbH, Condensia Química SA, Mi-Plast d.o.o., Neem Biotech Ltd., OWS, Tecnaro) y 4 entidades de investigación y desarrollo tecnológico (Centro Tecnológico AITIIP, Centro Europeo de Polímeros Nanoestructurados, Universidad de Alicante y KTH Royal Institute of Technology).

 

Condensia Química, S.A.es una empresa española fundada en 1975 que produce aditivos para polímeros, gomas, cosméticos, lubricantes y poliuretanos. Su misión en el proyecto es participar en la preparación de plastificantes. A partir de recursos renovables, se ampliarán estos aditivos biodegradables para cambiar las propiedades mecánicas y térmicas de los polímeros mediante la adaptación y modificación de las líneas industriales actuales (WP2 y WP3) y también participa en la estrategia comercial para vender el nuevo producto (WP5), así como asistir a ferias para mostrar y difundir resultados.

 

El Centro Tecnológico AITIIP, comprometido con la economía circular,  es uno de los centros con mayor experiencia en el diseño, uso y producción de productos de base biológica. En este proyecto, AITIIP es responsable de ayudar al coordinador tanto en la gestión como en administración del proyecto. AITIIP es responsable también del procesamiento y caracterización de los aditivos desarrollados en el proyecto para biotermoplásticos y su evaluación de reciclaje, probando la función industrial del polímero basado en compuestos nuevos y reciclados. AITIIP es también el responsable de difusión.

 

Así mismo, el grupo de investigación Nanobiopol  de la Universidad de Alicante participa en este proyecto, estando su núcleo de participación relacionado con la extracción de aditivos. Además de ser el coordinador técnico/IDT de la propuesta