A más de 8.000 kilómetros de Pamplona se encuentra un país repleto de lémures y baobabs. Madagascar es la cuarta isla más grande del mundo y también el principal productor de vainilla, por delante de Indonesia, China, México y Papúa Nueva Guinea. En los últimos años, este fruto se ha caracterizado por su altísimo precio -en 2018, el kilogramo alcanzó los 523 euros (600 dólares estadounidenses)-. Un fenómeno que se explica, en gran medida, por las alteraciones meteorológicas experimentadas en la nación africana y el complicado cultivo de esta planta.
¿La solución para la mayoría de los mortales? Recurrir a la vainillina sintética, empleada en alimentos, bebidas y medicamentos, y elaborada en su mayoría a partir de guaiacol petroquímico. No es esta, sin embargo, la única alternativa. El CENER (Centro Nacional de Energías Renovables) vio una oportunidad para demostrar que la lignina kraft (KL), subproducto del eucalipto generado en la industria de la pulpa de celulosa, puede servir como fuente para la producción de una vainillina de origen renovable. A este desafío lo llamó ‘KL Vainillina’, un proyecto colaborativo coordinado por ADItech, que a su vez es coordinador del Sistema Navarro de I+D+i (SINAI).
Ibai Funcia (CENER): «Este tipo de desarrollos no se consigue en seis meses. Hemos estado cinco años trabajando junto a un equipo multidisciplinar, con financiación del Gobierno».
Del latín lignum (leña, madera), las ligninas son polímeros que «se suelen dejar un poco abandonados en las investigaciones científicas basadas en la biomasa«, según pormenoriza Vicente López, responsable de Innovación en el Departamento de Biomasa de CENER.
«Es así porque, en primer lugar, se conocen menos. Además, tienen una complejidad química mucho mayor que la celulosa y la hemicelulosa. Este proyecto es disruptivo porque no se trata solamente de aislar la lignina, ya que eso lo hacen muchos, sino de cortarla o modificarla químicamente para que tenga una aplicación muy potente», detalla.
A medida que se registraban avances, la iniciativa, que inició su andadura en 2018, tuvo que replantearse su propósito principal. «Inicialmente partimos con la idea de producir un aroma alimentario, pero luego vimos que la materia prima con la que trabajábamos, teniendo en cuenta el sistema actual de obtención de aromas de vainilla, no era competitiva», recuerda Ibai Funcia, investigador en el Departamento de Biomasa de CENER. Pero la labor llevada a cabo por el centro tecnológico sirvió para explorar nuevos horizontes…
POTENCIAL INDUSTRIAL
«Lo que hicimos fue aprovechar todo el conocimiento que habíamos adquirido en intentar producir ese aroma y lo focalizamos hacia la obtención de antioxidantes. Nos dimos cuenta de que tenía sentido desde el punto de vista tanto tecnológico y económico como medioambiental», especifica. Estos compuestos, capaces de retardar o prevenir ciertos daños en las células, están presentes de manera natural en frutas, verduras y hortalizas, pero además se añaden a productos alimentarios, combustibles, lubricantes, cauchos, resinas, plásticos, pegamentos y cosméticos con propiedades antienvejecimiento.
Quienes deseen conocer más a fondo el proyecto, pueden hacerlo a través de este enlace.
Teniendo en cuenta que la mayoría de los antioxidantes empleados en el sector industrial tienen un origen petroquímico, los investigadores del CENER involucrados en este proyecto se plantearon la posibilidad de introducir en el mercado una molécula conseguida a partir de residuos biológicos, cuyo coste cero le otorga una mayor viabilidad económica. «Ahora mismo, el 75 % del mercado de antioxidantes es sintético en Europa y el otro 25 %, natural. Pero hemos visto que lo que estamos produciendo puede sustituir algunos de esos sintéticos, con un potencial más alto que varios de los naturales», precisa Funcia.
Ibai Funcia y Vicente López, investigadores del proyecto, en la sede central de CENER.
En concreto, el científico apunta que el extracto de romero tiene un efecto 30 % superior al conseguido por el BHT, un antioxidante sintético derivado de la industria petrolera. En el caso del tocoferol (vitamina E), en cambio, el porcentaje asciende a «entre el 110 y el 120 %», mientras que el compuesto obtenido a partir de ligninas en el CENER aumenta el rendimiento «entre un 150 y 200 %».
Al margen del «enorme impacto» que tiene este descubrimiento en un mundo que consume «masivamente» antioxidantes, López sostiene que el proyecto tiene potencial de erigirse en una nueva línea de negocio para las fábricas de papel, que podrían reconvertir su principal residuo -la lignina- en un subproducto rentable. Al extraer la pasta de la celulosa que comercializan, estas industrias producen de forma paralela la llamada lejía negra, que tiene «poca salida» y usualmente se quema para producir electricidad: «Para un químico -bromea el responsable de Innovación en el Departamento de Biomasa de CENER-, esto es un poco sacrilegio. Si la sabes manejar, cortar, adecuar y aislar bien, la lignina tiene un potencial brutal».
Vicente López (CENER): «Estamos abriendo un campo muy importante de beneficios en la cuenta financiera de las industrias papeleras».
Por eso, López defiende que el sector papelero será el «objetivo final» de las investigaciones lideradas por el CENER: «Estamos abriendo un campo muy importante de beneficios en su cuenta financiera».
Así, este podrá incluir en la propia refinería de papel «una planta pequeña adosada para producir estos antioxidantes y comercializarlos directamente», expone. Se trata, en este sentido, de una propuesta llamativa para las industrias de este tipo instaladas en la Comunidad foral.
TECNOLOGÍA ‘CEBRA’
En todo caso, la tecnología desarrollada en el centro -bautizada como ‘Cebra’ por su carácter «singular, único y disruptivo»- tiene vocación de traspasar fronteras. De hecho, y mientras el organismo mantiene conversaciones con empresas europeas, de Brasil y Estados Unidos con el fin de exportar este desarrollo, los autores del proyecto están tramitando actualmente la patente.
La clave de este hito, a juicio de Funcia, se resume en una virtud: paciencia. «Este tipo de desarrollos no se consigue en seis meses, hace falta tiempo. Hemos estado cinco años trabajando junto a un equipo multidisciplinar, con financiación del Gobierno de Navarra. Sin ese apoyo continuo, no es posible apostar por estos proyectos», reivindica. El próximo mes de abril, los investigadores involucrados en esta iniciativa comenzarán las pruebas de escalabilidad en el Centro de Biorrefinería y Bioenergía (BIO2C) de CENER, ubicado en Aoiz.
