Biocombustibles procedentes de las grasas de los desperdicios alimentarios

Un equipo de investigación de la Universidad de Córdoba ha creado un biocombustible a partir de los ácidos grasos provenientes de los desperdicios de alimentos de restaurantes. El método utilizado es de menor coste energético y más sostenible que otros utilizados para la obtención de gasóleo de origen vegetal.

Con la intención de fomentar el desarrollo de una economía circular eficaz, los investigadores tratan de incorporar al sistema productivo los desechos que se producen en el mismo. Siguiendo la regla de las tres ‘R’ (reducir, reciclar, reutilizar), esta estrategia pretende que el actual flujo de los alimentos (recursos-producto-residuos) se transforme en un flujo circular (recurso-producto-residuos reciclados-producto). Así, en el artículo ‘Optimization of solid food waste oil biodiesel by ultrasound-assisted transesterification’ publicado por la revista Fuel, demuestran que la grasa de los desperdicios de comida es adecuada para la producción de un biodiésel que cumple las propiedades fundamentales de la norma europea y que se obtiene con un importante ahorro de energía y tiempo de reacción.

Los expertos han logrado reducir de una hora a 20 minutos el tiempo dedicado a la transformación de los ácidos grasos en biodiésel, mediante una reacción llamada transesterificación, incluyendo el ultrasonido en el proceso. La técnica convencional incluye un calentador-agitador y funciona bajo demanda continua de energía, mientras que el dispositivo de ultrasonido, con menor potencia energética y menos tiempo de exposición, consigue lograr el mismo cambio químico mediante ondas.

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), alrededor de un tercio de la producción de los alimentos destinados al consumo humano se pierde o desperdicia en todo el mundo, lo que equivale a aproximadamente 1300 millones de toneladas al año. Es decir, una gran cantidad de recursos económicos, humanos y energéticos se tiran a la basura, junto a la comida desechada.

El equipo de investigación apunta además que la cantidad de desperdicios de alimentos supone un problema ambiental muy costoso y la necesidad de una inversión importante en la gestión de los residuos por parte de las administraciones. “El aceite que hemos obtenido procede tanto del contenido lipídico de la propia comida desechada como de aceites ya usados, grasas, carnes, sebo de cordero y aceite de pescado. Tras el procesado, el biodiésel que se logra podría usarse en motores comerciales”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Córdoba Pilar Dorado, responsable de la investigación.

Así, el análisis de propiedades físicas y químicas mostró que el producto cumple con el estándar europeo de biodiésel, aunque aún es necesario ajustar más la estabilidad a la oxidación, el rendimiento y el contenido de glicéridos, requisitos necesarios para su comercialización inmediata. Sin embargo, este biocombustible se podría utilizar mezclándolo con gasóleo o mediante la simple adición de antioxidantes fenólicos, unos compuestos naturales que contribuyen a un mejor rendimiento del motor.

Gasóleo sostenible y reciclado

En un primer momento, los investigadores debían realizar la extracción de las grasas, eliminando la parte sólida. Una vez lograda la homogeneización física procedieron a la caracterización de los diferentes ácidos grasos obtenidos entre los que se encuentran oleico, palmítico y linoléico y los compararon con una amplia variedad de aceites y grasas utilizados para la producción de biodiésel (incluidos comestibles y no comestibles, grasas animales y aceites de cocina).

Tras esto, es necesaria la transesterificación, una técnica que transforma los ácidos grasos en un compuesto denominado alquilo, es decir, el biodiésel. Los aceites son triglicéridos compuestos por tres cadenas de ácidos grasos unidos por una molécula de glicerina. En el proceso, se realiza la conversión de estos triglicéridos utilizando un catalizador, como puede ser la lejía, y un alcohol, como el metanol, que sustituye a la glicerina. Tras una reacción a temperatura constante, mediante decantación o por centrifugación, se obtiene el biodiésel.

En el estudio, se realizó una primera transesterificación convencional y, paralelamente, los parámetros de reacción fueron optimizados en una segunda fase utilizando ultrasonido. Esta técnica es más sostenible que la convencional ya que requiere menor cantidad de catalizador, normalmente, muy contaminante. Además, el ultrasonido es más rápido, lo que reduce el consumo de energía necesario para la transformación.

El uso de biocombustibles ha avanzado notablemente en los últimos años. Sin embargo, el 95% de las materias primas de biodiésel provienen de cultivos comestibles como la palma, la soja y el aceite de colza. Esto hace que se haya desarrollado una industria exclusiva para la producción de combustibles vegetales que podría afectar negativamente a la cadena de suministro de alimentos y al equilibrio ambiental por el uso intensivo del suelo.

Por ello, la comunidad científica explora otras vías alternativas para la obtención de aceites a partir de productos no comestibles. Así, los expertos observaron la posibilidad de reutilizar la basura orgánica procedente de alimentos para la extracción de grasas que permitieran su transformación en combustibles vegetales. De esta manera, logran un doble objetivo; reciclar los desechos y lograr un producto sostenible.

El estudio se ha realizado a través del proyecto ‘Diseño de biorrefinería mediante la valorización de residuos del sector alimentario’ del Ministerio de Economía y Empresa y el contrato Interreg de cooperación transfronteriza de España y Portugal, ‘POCTEP’.

Referencia bibliográfica 

Miguel Carmona Cabello, Javier Sáez Bastante, Sara Pinzi, María Pilar Dorado. ‘Optimization of solid food waste oil biodiesel by ultrasound-assisted transesterification’. Fuel. 2019.