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Valorización de biomasa lignocelulósica en combustibles y bioplásticos integrando procesos catalíticos y biológicos

Acronym	CoBiCat
Project title	Valorización de biomasa lignocelulósica en combustibles y bioplásticos integrando procesos catalíticos y biológicos
External reference	PID2024-155804OB-I00
Description/abstract	Las fuentes de energía fósil son las principales responsables del cambio climático por la emisión de gases de efecto invernadero. También generan gases ácidos y partículas inhalables, que provocan problemas de salud relacionados con la exposición a una mala calidad del aire en áreas urbanas e industriales. Además de su impacto ambiental, los recursos fósiles son finitos y están concentrados en pocas regiones geográficas. La transición hacia una economía circular basada en biomasa es una prioridad estratégica para reducir el impacto ambiental y mejorar la sostenibilidad industrial. En este contexto, el uso de biomasa lignocelulósica no alimentaria como materia prima para producir combustibles y productos químicos de base biológica se presenta como una alternativa viable a los recursos fósiles para reducir el impacto ambiental y mejorar la sostenibilidad industrial. La producción mundial de biomasa vegetal, el 90% de la cual es lignocelulosa, se estima en 200 mil millones de toneladas anuales. En España, alcanza 38,46 millones de toneladas al año. Entre las fuentes más importantes están los residuos agrícolas, que generan 998 millones de toneladas anualmente. Otra fuente importante de biomasa son los posos de café. Durante 2020/21, el consumo mundial de café fue de 10 millones de toneladas, y cada tonelada produce unos 650 kilogramos de residuos, principalmente posos. Si se valorizan eficientemente, estos materiales lignocelulósicos tienen un gran potencial para producir productos químicos base, que podrían sustituir a los derivados petroquímicos. La biomasa vegetal está compuesta principalmente por celulosa, hemicelulosa y lignina. Estos componentes serán transformados en el proyecto CoBiCat en biocombustibles verdes, productos químicos de alto valor añadido y biopolímeros mediante tecnologías innovadoras de biorrefinería. Este enfoque integrado, que combina reacciones catalíticas y biológicas, convertirá las fracciones lignocelulósicas en monosacáridos mediante mecanocatálisis y procesos de hidrólisis, que se emplearán para obtener los siguientes productos: 1. Bioplásticos biodegradables: Los monosacáridos se transformarán en poli-hidroxibutirato (PHB) y poli-hidroxibutirato-hidroxivalerato (PHBV), que tienen propiedades similares al polietileno (PE) y el polipropileno (PP), mediante fermentación bacteriana y escalado del proceso. 2. Biodiésel: Los monosacáridos se convertirán en lípidos mediante levaduras. Dado que los posos de café contienen hasta un15% de ácidos grasos, estos lípidos, junto con los producidos por levaduras, se procesarán para obtener biodiésel. 3. Además, la lignina será despolimerizada en monómeros aromáticos y estos se someterán a hidrodeoxigenación para producir alcanos en el rango de los combustibles de aviación sostenibles (SAF). Así, todas las fracciones de biomasa lignocelulósica residual serán valorizadas en compuestos de alto valor, contribuyendo a la economía circular. Los combustibles y bioplásticos biodegradables resultantes proporcionarán alternativas sostenibles a los productos derivados de combustibles fósiles, facilitando la descarbonización de procesos industriales y reduciendo la contaminación ambiental por plásticos no biodegradables.
Financing entity	MINISTERIO DE CIENCIA, INNOVACION Y UNIVERSIDADES
Amount granted	245.000,00 €
Logos
Call	Ayudas a «Proyectos de Generación de Conocimiento» y a actuaciones para la formación de personal investigador predoctoral asociadas a dichos proyectos, en el marco del Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2024-2027. Año 2024
Start date	01-09-2025
End date	31-08-2028
Department/PI	Enginyeria Química/CONSTANTÍ GARRIGA, MAGDALENA; MEDINA CABELLO, FRANCISCO
Field	Nacional
Status	In progress