De la barra del bar al depósito del coche

Los indios ya disfrutaban de ella en el año 3500 a. C., los chinos lo hicieron hace 5.000 años, sin embargo, quienes se aficionaron a esta bebida hasta tal punto que reservaban el 40% de su cosecha de cereales fueron los sumerios. El tiempo pasó y la historia se llenó de hitos que marcaron un antes y un después en la cerveza. Por ejemplo, los babilonios crearon la primera receta, en la que proponían poner al sol granos húmedos y sin descascarillar y, más tarde, cocerlos hasta que fermentaran.

Los egipcios, por su parte, se volvieron locos con ella; de hecho, los faraones se reservaron el monopolio, aunque fueron los sacerdotes quienes sacaron  todo el jugo  a este negocio que se convirtió en el más rentable del Imperio. Pero nunca llueve a gusto de todos. Por este motivo, el mundo clásico se mostró reacio a este brebaje, que consideraban de bárbaros, celtas y germanos. Poco a poco se fueron sumando más capítulos a la historia de la cerveza. En el siglo XIII su elaboración se profesionalizó hasta llegar a ser bastante parecida a la que consumimos hoy. Y así un largo etcétera hasta situar a este producto en uno de los más consumidos. Prueba de ello es que, en el año 2020, una persona bebió de media 50 litros de cerveza en España.

Un artículo muy deseado al igual que sucede con la gasolina. Gracias a ella nuestros vehículos, trenes, barcos y hasta fábricas industriales pueden funcionar. Por tanto, es el combustible que nos lleva más lejos. No obstante, se ha tenido que reinventar y evolucionar sus procesos para satisfacer las necesidades de la sociedad. Ahora, con el precio desorbitado, los consumidores miran a todos los lados en busca de una opción que no  rompa su bolsillo  cada vez que tengan que llenar el depósito del coche.

Aunar estos dos productos es un sueño para muchos. Imagínate caña en mano recorriendo el mundo en una caravana. Un plan muy deseado en el que, aunque ganas de realizarlo tenemos, en este reportaje no lo haremos. En las siguientes líneas nos centraremos en mostrar una propuesta interesante para sustituir la gasolina a golpe de cerveza. Interesante, ¿no? Pues quédate con nosotros.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Valladolid (UVa) ha desarrollado una novedosa tecnología que utiliza la fermentación del bagazo de cerveza para conseguir un compuesto de uso industrial o biocarburante. «Este subproducto está formado por las cáscaras del grano de cereal, utilizado en la fabricación de cerveza, junto con el lúpulo agotado. Se obtiene tras el proceso de prensado y filtración del mosto obtenido después de la sacarificación del grano de cereal malteado. Debido a que la malta es la materia prima sólida más usada en la elaboración de cerveza, en una proporción de 16,6-20,82 kg/hL de cerveza envasada, se generan cantidades de bagazo de cerveza también de este orden de magnitud», detalla María Teresa García Cubero, profesora titular de Ingeniería Química.

El proyecto, iniciado en el año 2015, pretendía la valorización completa del residuo de la industria cervecera, planteando, en primer lugar, alternativas de recuperación de proteínas o compuestos antioxidantes mediante procesos con un bajo requerimiento energético y de reactivos, para, en una segunda etapa, aprovechar los carbohidratos presentes en el bagazo, a través del empleo de tecnologías ‘suaves’ de pretratamiento y sacarificación de dichos carbohidratos, con el fin de obtener azúcares simples fermentables, para finalmente producir biobutanol de uso como combustible.

De manera tradicional, el proceso de obtención de butanol, según detalla García Cubero, se lleva a cabo mediante procesos químicos, en los que se utilizan materias primas derivadas de combustibles fósiles, como el petróleo. En este trabajo se planteaba el desarrollo de un nuevo modelo económico, en el que los procesos biológicos sean el pilar productivo para satisfacer las necesidades de los ciudadanos y la demanda de la industria, utilizando recursos biológicos renovables para la producción de bioenergía, biocombustibles y bioproductos.

En este contexto, asegura que el empleo de un microorganismo específico capaz de metabolizar los carbohidratos presentes en la materia prima es «clave» para el desarrollo de procesos de fermentación viables. En el estudio publicado en la revista  Biomass and Bioenergy  se detalla un proceso con el que se logra la transformación de los azúcares procedentes de este residuo en butanol mediante el empleo de microorganismos del género  Clostridium sp.  La novedad del trabajo, añade la profesora titular de Ingeniería Química, se basa en la separación del producto obtenido en la fermentación a través de la tecnología de arrastre con gas, consiguiendo una mayor recuperación del butanol.

En su opinión, es una propuesta innovadora porque la tecnología que utiliza este grupo de la Universidad de Valladolid se ha aplicado a procesos en discontinuo o procesos de alimentación por lotes, sin embargo, el estudio plantea por primera vez la alimentación continua de azúcares, obteniéndose, de este modo, un producto, el biobutanol, más concentrado y estable en el condensado y con una mayor pureza, disminuyendo el coste energético que supone la purificación del butanol en los procesos convencionales.

«El fundamento de esta tecnología es el arrastre (desorción o  stripping ) del butanol en una corriente gaseosa, como son los propios gases formados durante el proceso de fermentación y su posterior condensación por contacto con un líquido frío a 0ºC, de manera que se recupera el butanol en forma líquida, retornando de nuevo al fermentador los gases que no han condensado», expone.

Respecto a las ventajas, María Teresa García Cubero afirma que es una tecnología muy sencilla de aplicar a los procesos convencionales de fermentación en discontinuo. «No requiere, por tanto, de grandes inversiones de equipamiento, consiguiendo, además, la valorización de los azúcares contenidos en la materia prima de una forma más eficiente», celebra.

A esto se suma que el empleo de alimentación continua permite tener una operación más estable y, como se ha indicado anteriormente, la obtención de un condensado rico en butanol (con una concentración elevada), disminuyendo de este modo los costes asociados a la separación del producto. Además, se consigue incrementar el tiempo en el que los microorganismos son capaces de consumir los azúcares y, por tanto, de producir biobutanol, de manera que se conseguiría obtener más producto a partir de la misma cantidad de materia prima, lo que se traduce en un mayor rendimiento y un menor gasto energético.

Y es que, comenta, el principal ahorro de esta tecnología respecto a otras existentes en el mercado se encuentra en la disminución de las necesidades tanto de equipamiento como de energía en la separación y purificación posterior del butanol obtenido.

¿Cómo surgió este proyecto? Relata que el proceso de fermentación para obtener biobutanol presenta «una limitación importante» y es que el propio producto formado es tóxico para los microorganismos utilizados, por lo que resultaba esencial encontrar alguna estrategia de operación sencilla que permitiera eliminar el butanol del caldo de fermentación a medida que éste se producía, manteniendo la concentración siempre por debajo de esos valores que resultaban nocivos para los microrganismos.

Este equipo de investigación de la UVA, tal y como sostiene, tenía experiencia previa en el desarrollo de procesos de desorción (arrastre) con aire de compuestos de amonio presentes en corrientes de la industria azucarera, por lo que pensaron que podía ser una alternativa sencilla. Una razón a la que se añadió que, tras analizar la bibliografía disponible, vieron que ningún otro grupo utilizaba esta tecnología con una alimentación continua de los azúcares, algo que, a su parecer, era imprescindible de cara a la implementación de este proceso a mayor escala.

 

MARÍA TERESA GARCÍA CUBERO / PROFESORA TITULAR DE INGENIERÍA QUÍMICA DE LA UVA «Tenemos que hacer un esfuerzo mayor para ponernos al nivel de otros países europeos»

María Teresa García Cubero, profesora titular de Ingeniería Química de la Universidad de Valladolid (UVa), asegura que la pandemia ha puesto en valor la investigación a todos los niveles, además, la sociedad se ha dado cuenta de lo importante que es la inversión en investigación e innovación. No obstante, a su parecer, aún queda mucho trabajo por hacer.

«Necesitamos una mayor inversión, pero, sobre todo, necesitamos poder retener todo el talento investigador que hay en la región. Nuestros titulados terminan el doctorado y no encuentran forma de permanecer en el sistema, y en el mejor de los casos, hacen una estancia postdoctoral en el extranjero, pero después no tienen muchas facilidades para volver y, mucho menos, de forma estable», lamenta.

En este sentido, apunta que, tanto a nivel regional como nacional debería realizarse una mayor inversión en investigación. «Es cierto que los fondos europeos han permitido acceder, a nivel estatal, a mayor financiación, pero aún debe hacerse un esfuerzo mayor para que nos pongamos al nivel de otros países europeos», subraya.

Para García Cubero la apuesta de las administraciones por colocar a Castilla y León a la vanguardia se puede mejorar y, desde luego en la Comunidad aún queda mucho por hacer. Es cierto, agrega, que la administración regional en los últimos años ha potenciado la formación y la consolidación de grupos de excelencia a través de la denominada ‘escalera de excelencia’, dotándolos de fondos para mejorar sus indicadores y poder optar a ser centros Severo Ochoa o María de Maeztu, si bien aún, insiste, queda «mucho camino» por recorrer en esta línea.

En su opinión, expone que la sociedad valora la innovación y el talento y, desde luego, este tipo de iniciativas que ofrecen la posibilidad de divulgar para que la sociedad conozca en qué se gasta el dinero público es fundamental. «La situación que hemos vivido en estos dos últimos años ha supuesto un punto de inflexión en la percepción que la sociedad tenía de la investigación en este país y en la necesidad de mantener un sistema de financiación que nos permita seguir avanzando», concluye.