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Productos químicos, fuentes de energía, aceites, pinturas… De la biomasa se puede obtener mucho más de lo que se cree, ya que se puede producir todo esto y mucho más, utilizándola como materia prima. Consciente de ello, la ingeniera María González ha buscado los tipos de biomasa más apropiados, así como las técnicas de procesado y tecnologías más adecuadas para refinarla.
Su objetivo es obtener el máximo provecho de los recursos naturales orgánicos renovables, y en un futuro sustituir los combustibles fósiles. La tesis doctoral que ha presentado en la UPV/EHU se titula Diseño de procesos de bio-refinería.
El sistema de transformación de la materia prima depende del tipo de material que se quiere procesar. Por lo tanto, González ha decidido primeramente qué tipo de biomasa desea utilizar. Ha apostado por la biomasa lignocelulósica, debido a la gran abundancia, variedad, disponibilidad y bajo coste de este grupo de materias primas. Se trata de un material compuesto por hemicelulosa, lignina y celulosa, y es la materia prima del papel y la pasta, entre otros.
De todas maneras, la investigadora no ha hecho uso de todos los materiales lignocelulósicos, ya que, según afirma, la biomasa más interesante es la que procede de los residuos agrícolas, forestales y de la industria alimenticia. Estos residuos son problemáticos en cuanto al medio ambiente y la economía se refiere, por lo que poder aprovecharlos supondría una gran ventaja.
Organosolv, lo mejor en la primera fase de refino
Después de elegir la materia prima, González ha comenzado la primera fase de bio-refino, realizando pruebas con los tratamientos organosolv y a la sosa. Ambas difieren de los tratamientos que se usan en la industria del papel para obtener celulosa, y superan los puntos débiles de estos últimos, por ejemplo en lo referente a contaminación proveniente de las emisiones de líquidos y gases.
Según ha concluido González, el método organosolv es el más adecuado entre los dos probados. Recupera de manera fácil y limpia los componentes de la biomasa o subproductos. Además, si en la aplicación del método se usa el etanol como disolvente, los resultados son aún mejores. Al ser el etanol un bio-combustible obtenible de la biomasa, se puede extraer el disolvente necesario para la realización del tratamiento del mismo material que se quiere refinar. El método a la sosa, en cambio, no cumple del todo la filosofía del bio-refino: no recupera completa y limpiamente todos los subproductos de la biomasa, porque necesita precisamente del valor energético de esos componentes para llevar a cabo el proceso.
Con la biomasa fraccionada, González ha probado en esta segunda fase de refino varios tratamientos para la separación y limpieza de los subproductos obtenidos. Para ser exactos, ha tratado las ligninas y las hemicelulosas, buscando obtener productos de ellas. Ambas tienen aplicaciones variadas. La lignina facilita la formación de polímeros, por ejemplo. De la hemicelulosa, se obtiene azúcar simple, el cual intermedia para conseguir algunos productos que se usan en plásticos.
En esta fase de refino, en el caso de la lignina, González ha realizado la ultrafiltración por membranas. El tratamiento ha resultado exitoso: ha obtenido fracciones de lignina libres de contaminantes, con propiedades de alta calidad y un comportamiento térmico adecuado. Por otra parte, a la corriente líquida resultante de la separación de la lignina le ha aplicado la auto-hidrólisis, para conseguir así azúcares simples hemicelulósicos.
Pasos hacia el futuro
El proceso de la refinería a la bio-refinería es complejo. Por lo tanto, como primer paso, González ha propuesto aplicar los métodos probados en su tesis a la industria del papel y la pasta, debido a que ya utilizan la biomasa. Por otra parte, apuesta por la bio-refinería integrada. Es decir, opina que una sola bio-refinería debería producir diferentes tipos de productos y energías; para ello necesitaría integrar variados procesos de transformación de la biomasa.
Investigadores del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (CSIC) y otros centros internacionales han logrado fabricar este silicato cristalino con poros extra grandes mediante la expansión y conexión de cadenas de sílice. Este material tiene aplicaciones en procesos de descontaminación y catalíticos.
A esta química canaria suelen presentarla como "la regeneradora de huesos" porque es una apasionada especialista en materiales cerámicos con aplicaciones potenciales en biomedicina. Estudió en la Universidad Complutense de Madrid y allí sigue desempeñándose como profesora emérita. En esta entrevista explica cómo pasó de los superconductores y de trabajar con físicos a colaborar con médicos.
