Antoni Sánchez
Departament d’Enginyeria Química, Biològica i Ambient
Universitat Autònoma de Barcelona
Economia circular i residus
En els darrers anys, i impulsada per la situació geopolítica mundial, s’està produint la transició de models d’economia lineal (produir-usar-llençar) cap a la denominada economia circular, on tant els materials com l’energia provenen de fonts renovables de forma que poden ser produïdes infinitament. En aquest marc, els residus, tant els produïts a les llars com els derivats de les activitats industrials, han estat sotmesos a una nova mirada que permeti la seva reintroducció en els cicles productius, fet que implica un nou paradigma: de residu a recurs.
El concepte d’economia circular és molt ampli, i inclou un cas específic que és la coneguda com a bioeconomia circular. En aquest cas, i el món concret dels residus, aquests són transformats mitjançant processos biològics en bioenergia o bioproductes. De fet, biotecnologies clàssiques com la digestió anaeròbia per a la producció de biogàs, o el compostatge per a la transformació de residus orgànics en compost usat com a esmena orgànica en la fertilització de sòls agrícoles, són clars exemples de bioeconomia circular. En aquest context, i com una derivació del compostatge, la fermentació en estat sòlid (SSF, per les seves sigles en anglès, sòlid-state fermentation) està adquirint en els darrers anys un desenvolupament notable, en el qual ha participat activament el Grup de Recerca GICOM (https://webs.uab.cat/gicom/).
La fermentació en estat sòlid: principis i limitacions
La SSF és una biotecnologia coneguda des de l’antiguitat, en la fabricació d’aliments com el pa. Actualment, el seu principi se sustenta en un triple nexe:
- Un residu orgànic de característiques concretes i composició coneguda que actua com a substrat de la fermentació.
- Un microorganisme, que creix sobre aquest substrat, i que en aquest procés de creixement és capaç de produir metabòlits d’interès.
- El bioproducte, que és aquest metabòlit, i que és el resultat final de la SSF.
Aquest triple nexe té unes derivades importants en el marc de bioeconomia circular i la sostenibilitat. Per una banda, el fet de treballar en estat sòlid, provoca que la SSF sigui un procés que ni necessita aigua ni genera aigües residuals, a diferència d’altres alternatives com ara la fermentació en medi líquid o submergida. Per altra banda, el fet d’utilitzar residus com a matèries primeres suposa un important benefici econòmic: són materials renovables i, òbviament, el residu ja queda total o parcialment tractat i estabilitzat i es pot gestionar. També és rellevant assenyalar que el bioproducte serà, òbviament, biodegradable.
Tanmateix, la SSF també presenta algunes limitacions, sent una de les més crítiques la purificació del producte que pot ser complexa perquè es tracta d’extreure selectivament un material del si d’una matriu sòlida. Aquesta limitació (que dependrà del bioproducte concret) s’afegeix a l’absència d’un criteri clar d’escalat del procés, que pugui evitar l’autoescalfament del residu, que sol ser perjudicial per a la majoria de les soques utilitzades en SSF.
En ambdós casos, cal dir que s’estan provant diferents estratègies per superar aquestes limitacions, des de noves tècniques de purificació dels bioproductes, al desenvolupament de models de la SSF basats tant en l’aproximació clàssica proposada per l’Enginyeria Química com en noves iniciatives basades en eines d’intel·ligència artificial.
Davant d’una tecnologia emergent
En resum, és evident que estem davant d’una tecnologia emergent per a la gestió dels nostres residus, fortament alineada amb els objectius de l’economia circular i els Objectius de Desenvolupament Sostenible de les Nacions Unides. No obstant això, i a diferència d’altres biotecnologies fortament implantades a Catalunya i al món, necessita encara recerca aplicada de cara al fet que tots aquests beneficis tinguin una translació al món industrial i que els bioproductes obtinguts mitjançant SSF siguin una realitat comercial acceptada en l’àmbit social.
