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Científicos muestran cómo se puede transformar yerba mate usada en biocombustible y bioplásticos
Investigadores internacionales liderados por un científico del Conicet lograron transformar residuos de yerba mate en un aceite vegetal que se usa como insumo para producción de bioplásticos, biocombustibles y aromatizantes naturales
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En Argentina se consumen unos 6,5 kilos de yerba mate per cápita por año, y esto genera un volumen de residuos que -salvo para hacer compost- son en su mayoría desaprovechados.
Un reciente estudio de científicos de la Universidad de Groningen, en Países Bajos, en colaboración con la Universidad Nacional de Cuyo, mostró que se puede transformar la yerba mate consumida en productos con valor agregado mediante pirólisis, una técnica de degradación térmica sin oxígeno.
La investigación, liderada por el biotecnólogo Martín Palazzolo, investigador del Conicet en el Instituto de Biología Agrícola de Mendoza (IBAM, CONICET, UNCUYO), fue publicada recientemente en la revista científica Waste Management.
“La investigación se enmarcó en la búsqueda de alternativas a los combustibles fósiles y a otros derivados del petróleo en un contexto de transición energética”, señaló Palazzolo. “En este sentido, los residuos agroindustriales tienen un gran potencial y su uso energético se está investigando en todo el mundo”, comentó.
“Lo que desarrollamos fue un proceso económico y eficiente para transformar yerba consumida en insumos de valor agregado, mediante una técnica llamada “pirólisis” que consiste en la descomposición química de los materiales utilizando altas temperaturas y sin oxígeno”, explicó.
Para esto, el equipo liderado por Palazzolo diseñó y ensambló un reactor experimental para procesar la yerba a una escala de laboratorio. “Los reactores comerciales para hacer pirólisis son muy costosos. Nosotros construimos uno de bajo costo, lo probamos usando aserrín de pino y luego yerba, y funcionó muy bien. Además, la pirólisis es una tecnología eficiente y muy madura”, destacó el investigador.
Transformar residuos en recursos
Antes de ser sometida a pirólisis, la yerba mate usada recibe un tratamiento para separar la cafeína y minerales como potasio, magnesio y hierro, con potencial comercial. Luego, se piroliza a 550 °C, y se obtienen tres productos en diferentes estados: un residuo sólido o carbón (también conocido como biochar, que sirve para fertilizar los suelos), una mezcla de gases -principalmente dióxido de carbono (CO2), hidrógeno (H2), y metano (CH4) que se pueden usar como biogás- y un líquido, denominado aceite de pirólisis o bioaceite.
De estas tres fracciones, los investigadores se concentraron en el bioaceite porque contiene compuestos aromáticos que podrían complementar y luego reemplazar a aquellos que derivan del petróleo.
Por este motivo, el bioaceite fue posteriormente sometido a distintos tratamientos y análisis con el objetivo de mejorar su rendimiento y enriquecer su composición química. “Estudiamos el efecto de la temperatura; una variable clave de la pirólisis para maximizar el producto líquido, y usamos óxido de cobre como catalizador para promover la formación de los compuestos aromáticos. Luego, continuamos procesando el bioaceite para concentrar las moléculas de interés”, detalló el científico.
Múltiples aplicaciones
Análisis posteriores mostraron que el bioaceite obtenido es rico en metoxifenoles, compuestos aromáticos derivados de la lignina —uno de los componentes de la biomasa de la yerba mate— que pueden emplearse en las industrias química, farmacéutica y alimenticia. Según Palazzolo, el bioaceite “tiene mucho potencial, ya que puede aportar carbono de origen renovable para elaborar productos que típicamente derivan del petróleo, como los plásticos. Y además puede seguir procesándose para generar fragancias, resinas y combustibles renovables”, destacó.
Por otro lado, los otros productos obtenidos a partir de la pirólisis, el biochar y los gases, también tienen valor y no necesitan de mayores tratamientos posteriores para su aplicación en el agro y como combustible, respectivamente.
“Nuestro trabajo mostró que, tomando algo que consideramos basura —la yerba mate usada— y que, en el mejor de los casos, se composta, podemos convertirlo en productos valiosos. Si se organiza la recolección a nivel de cada municipio, y se aplica esta técnica en pequeñas biorefinerías, se pueden generar productos útiles y, al mismo tiempo, reducir residuos”, destacó y aclaró que además de la yerba mate, también se pueden procesar otros residuos orgánicos como café, cáscaras de maní o residuos forestales.
El científico no descartó convertir este desarrollo científico en nuevos emprendimientos. “Lo ideal sería instalar biorefinerías en distintas regiones, donde procesar localmente los residuos orgánicos, en lugar de desecharlos mezclados con otros. Y esto requiere invertir en ciencia y tecnología”, señaló.
