Formación Técnica Avanzada (REGROW ATF)REGROW Advanced Technical Formation (REGROW ATF)

Curso on-line sobre Restauración Ambientalmente Sostenible de Balsas

en desuso de Alpechín (ERAOWP)E-learning Course on Ecological Restoration of

Abandoned Olive Waste Ponds (ERAOWP)

Coordinador: Socios:

3.12. Investigación en el ámbitodel tratamiento y valorización dealpechines y alperujos

Mercedes García-Muñoz MartínezDepartamento de I+D+i medio ambientalGESREMAN SLwww.gesreman.com

Coordinador: Socios:

Contenidos

1. Introducción 2. Objetivos 3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos4. Ejemplos de proyectos5. Tendencias Futuras 5. Conclusiones6. Bibliografía

1. Introducción

La investigación referente al tratamiento y valorización de los subproductos ALPECHÍN y ALPERUJOS se extiende por diversos ámbitos:

Reducción de potencial contaminante y su uso como fertilizante o enmienda orgánica para suelo: enmiendas de nueva generación

Para producir energía: biogás o biomasa (pellets) Obtención de bioproductos: cosmética, farmacéutica, alimentación,

etc.

esenciadeolivo.es expobiomasa.com agenciandaluzadeenergía.es

ALPECHÍN: BiocombustiblesALPERUJO: Bioplásticos

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

1. Introducción Investigación+ Desarrollo + Innovación

“Bioeconomia alineada con los principios de la economía circular orientadas a la minimización, reutilización y valorización los residuos

y a la solución a retos de la sociedad”

El conjunto de las actividades económicas que obtienen productos y servicios, generando valor económico, utilizando como elementos fundamentales los recursos biológicos. Su objetivo es la producción y comercialización de alimentos, así como productos forestales, bioproductos y bioenergía, obtenidos mediante transformaciones físicas, químicas, bioquímicas o biológicas de la materia orgánica no destinada al consumo humano o animal y que impliquen procesos respetuosos con el medio, así como el desarrollo de los entornos rurales. (MAGRAMA, 2015)

BIOECONOMÍA

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

1. Introducción

BIOINDUSTRIAS BIORREFINERÍA"Las biorrefinerías son instalaciones donde, mediante procesos eficientes de transformación de biomasa, se genera bioenergía y un amplio espectro de bioproductos.

Para conseguir esta extensa gama de bioproductosse necesitan integrar distintos procesos mecánicos, térmicos, químicos o bioquímicos y tecnologías.

El concepto de biorrefinería lleva intrínsecamente asociado un grado elevado de sostenibilidad medioambiental y socio-económica, y obliga a tener una visión integral de toda la cadena de valor.“ (Proyecto CLAMBER, 2015)

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

2. Objetivos

1) Realizar un breve repaso a las investigaciones que se vienen realizando sobre elalpechín y alpeorujos

2) Destacar aquellos aspectos más novedosos, no sólo a nivel nacional sino tambiéneuropeo

3) Tendencias futuras en el campo de la investigación: nuevo usos y tratamientos

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

1) FERTILIZANTE

Han sido numerosos los estudios destinados esta temática: Alpechín (CE, pH y polifenoles y contenido en grasas)= estructura del suelo +nutrientes

Reducir los efectos negativos de estos subproductos: contaminación, afección al suelo y su posible impacto en la cadena alimentaria y de la salud

Compostaje: a) co-sustratos (gallinaza o estiércoles de ovino): inóculo y fuente de Nb) materiales estructurantes (paja, residuos del algodón, serrín o astillas de corteza)

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

1) FERTILIZANTE

Compost agotado de setas Gallinaza

Excremento conejo Excremento vacuno Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

2) FERMENTACIÓN EN ESTADO LIQUIDO/SÓLIDO para la obtención de azúcares contenidos en estos subproductos seguidos de procesos de separación y purificación.

Los retos se encuentra a) Escalado (energía y parámetros operacionales del proceso).

b) Microorganismos

c) Viabilidad técnica y económica

Subproducto

Bioproductos

Enzimas

Ácidos Grasos

Aromas

Biopesticidas

Compuestos bioactivos

Compuestos bioactivos fenólicos

Rechazo o la matriz agotada Compost

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

3) VALORIZACIÓN ENERGÉTICA

Dos ejemplos:a) biocarburantes de segunda generación

a partir de orujillo (planta experimental en Cañete de las Torres, Córdoba)

b) biocompuestos y bioetanol a partir de la poda de olivar ( también al hojín) (Proyecto BIOPOL del CIEMAT)

Ampliamente impulsada desde la Unión Europea: Directivas Procesos termoquímicos (incineración, pirólisis y gasificación) y procesos

bioquímicos (fermentación alcohólica y digestión anaerobia) Bioaceites: Biodiesel (gasoil verde) Bioalcoholes: Bioetanol (subproductos zumo de naranjas, maíz, residuos de

poda)

Vertido 0

CO2

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

3) VALORIZACIÓN ENERGÉTICA

PIRÓLISIS Se produce la degradación térmica en ausencia de oxígeno de la materia orgánica presente en los subproductos

Caglar y Demirbas, 2002

Adición de catalizadores de bajo coste durante la pirólisis de alperujo para la mejora de la producción

de biochar y la calidad del gas generado. TFG de Alvira Dobón y Darío Santiago de la Universidad de

Zaragoza (2015)

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

3) VALORIZACIÓN ENERGÉTICABIOCHAR PROCEDENTE DE LA PIRÓLISIS DE ALPERUJO

Mejorador de suelo: Estructura muy porosa lo que permite una alta capacidad de retención de nutrientes y agua.

Mejora actividad microbiana en su interior. Descontaminación de suelos por adsorción de tóxicos a través de su capacidad de

adsorción.

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

4) MICROORGANISMOS Algunas características de estos subproductos dificultan procesos biológicos de valorización

-H2: Aspergillus ochraceus-H16: Scedosporium apiospermum

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

Producción de bioetanol (Martínez-Pa�ño J.C. et al., 2015): - Sustituido las levaduras por la bacteria Escherichia coli.- Un aumento del 30% en la producción de etanol (13,2 gr etanos/100 gr restos

de poda del olivo)

4) MICROORGANISMOS

Eulogio Castro (UJA)

https://procesoliva.wordpress.com/

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

- Subproductos: propiedades antioxidantes, antifúngicas, antibiótica y antimicrobiana

- Interesantes aplicaciones en la nutrición, la cosmética o la medicina.

5) BIOCOMPUESTOS

polifenoles Sistema inmunológico Colesterol LDL, Enfermedades cardiovasculares. Función digestiva Protección bucal. Hidratación natural. Cicatrizante, regenerante y

coadyuvante en la síntesis del colágeno

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

3. Investigación en el ámbito del tratamiento y valorización de alpechines y alperujos

5) BIOCOMPUESTOS

LIFE OLEA REGENERA - Valorization of bio-waste resulting from the olive oil extraction process (LIFE17 ENV/ES/000189)

“Obtención de nuevos productos ecológicos y de residuo cero empleados como bioestimulantes y bioprotectores para diferentes tipos de cultivos. En la validación de dichos productos esperamos comprobar que realmente tienen carácter bioestimulante y protector que aportan antioxidantes a las cosechas”.

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

4. Ejemplos de proyecto

1) Proyecto BIORRED (Convocatoria nacional Retos del Ministerio de ciencia, tecnología y universidades)

Natac Biotech, Alvinesa Alcoholera Vinícola e Innovaoleo :- Aplicación del concepto de biorrefinería - aditivos naturales (antioxidantes, conservantes y sazonadores) para

alimentación humana- otros ingredientes destinados a la alimentación animal (antimicrobianos y

antioxidantes). Para ello, abordan el desarrollo de biorrefinerías- Subproductos de dos subsectores agrícolas e industriales (vino y aceite)

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

El objetivo es investigar su potencial para generar energía y para aprovechar sus componentes bioactivos.- la cantidad disponible de recursos - obtención de biocarburantes para el transporte

4. Ejemplos de proyecto2) Proyecto Diseño y optimización de una biorrefinería sostenible basada en biomasa del olivar y de la industria del aceite de oliva: análisis tecnoeconómico y ambiental (UJA y CIEMAT)

https://diariodigital.ujaen.es/ RETEMA. Especial Bioenergía 2018

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

(Rubio-Senent, F. et al., 2015)Molécula bioactiva en el alperujo (DHFG)

(ácido 'B-d-glucopiranosil dihidroelenólico)Más que el hidroxitirosol y similar al alfa-tocoferol

Sandra Marcela Usaquen Alvarado (TESIS DOCTORAL, 2008)

Hidroxitirosol: condiciones de extracción y microorganismos

4. Ejemplos de proyecto3) Proyectos tesis doctorales, TFG y TFM

Hidroxitirosol(antinflamatorio y antienvejecimiento,

Evagelia et al., 2006)

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

4. Ejemplos de proyecto4) Emprendimiento

Plan de negocio

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

4. Tendencias Futuras 1) Bioplásticos:

Huesos de aceituna: Pieles, pulpa.

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

El PHB (polihidroxibutiratos) es producido por microorganismos y es 100% biodegradable.

LIFE COMP0LIVE - New generation of bioCOMPosites based on OLIVE fibers for industrial applications LIFE18 ENV/ES/000309

FP7-SME Photocatalytic and membrane technology process for olive oil mill waste water treatment https://cordis.europa.eu/project/rcn/97522/reporting/en

Horizon2020: AQUOLIVE: Improving Aquaculture production with bioactivesfrom olive oil processing by-products. https://cordis.europa.eu/project/rcn/220963/factsheet/en

4. Tendencias Futuras

3) Procesos:

2) Biocomposites:

4) Otros sectores:

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

1) BIOECONOMIA y ECONOMIA CIRCULAR

2) RETOS IMPORTANTES: ESCALADO INDUSTRIAL DE LAS BIORREFINERIAS

3) OBTENCIÓN DE PRODUCTOS DE ALTO VALOR AÑADIDO

4) MEJORA DE LOS PROCESOS

5) BIOPLASTICOS

6) EMPRENDIMIENTO Y LA CREACIÓN DE NUEVAS OPORTUNIDADES EN EL MEDIO

RURAL

5. Conclusiones

Mercedes García-Muñoz Martínez (GESREMAN, 2019)

6. BibliografiaDocumentos administración:- Estrategia española de bioeconomía: Horizonte 2030- Estrategia española de economía circular.

Residuos Agroalimentarios (Libro 3, Colección “De Residuo a Recurso, el camino hacia la Sostenibilidad” (2015) Edita Red Española de Compostaje y Ediciones Mundi-Prensa.

Articulo citados como:José Carlos Martínez-Pa�ño, Juan Miguel Romero-García, Encarnación Ruiz, José Miguel Oliva, Cristina Álvarez, Inmaculada Romero, María José Negro, Eulogio Castro. ‘‘High Solids Loading Pretreatment of Olive Tree Pruning with Dilute Phosphoric Acid for Bioethanol Production by Escherichia coli’. Energy and Fuels 2015, 29, pp: 1735-1742. Doi: 10.1021/ef502541r

Fátima Rubio-Senent, Antonio Lama-Muñoz, Guillermo Rodríguez-Gutiérrez andJuan Fernández-Bolaños. Isolation and Identification of Phenolic Glucosides from Thermally Treated Olive Oil Byproducts. J. Agric. Food Chem. 2013, 61, 6, 1235-1248

Información en InternetNewsletters de los proyectos citados

Coordinador: Socios:

www.liferegrow.eu

Presupuesto total: 1.480.627 €Cofinanciación europea 60 %Inicio: 01/10/2017 - Finalización: 30/06/2021