Bioeconomía Oportunidades de negocio para una economía basada en fuentes naturales.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 1 www.tecnalia.com
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
ASÍ SOMOS, ASÍ ES TECNALIA
BIOECONOMÍA | 2
IDEAS QUE CREAN VALOR
Inspiring Business
TECNALIA Research & Innovation es el primer centro privado de investigación aplicada de España y uno de los más relevantes de Europa. Una mezcla de tecnología, tenacidad, eficacia, audacia e imaginación. Identificamos y desarrollamos oportunidades de negocio a través de la investigación aplicada. Inspiring Business es una visión única y diferente: visualizamos ideas que generan valor y aportamos soluciones creativas y tecnológicas, que producen resultados reales.
PRESENCIA EN EL MUNDO
VALORES 1
COMPROMISO CON EL FUTURO
4
CREATIVIDAD EFICAZ
2
VISIÓN DE NEGOCIO
5
FLEXIBILIDAD
3
TENACIDAD INVESTIGADORA
6
CONECTIVIDAD
6 DIVISIONES DE NEGOCIO 1
CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE
2
ENERGÍA Y MEDIO AMBIENTE
3
ICT
4
INDUSTRIA Y TRANSPORTE
5
SALUD
6
SERVICIOS TECNOLÓGICOS
RED COMERCIAL CENTROS DE INNOVACIÓN ASOCIADOS DELEGACIONES EN EL EXTERIOR ALIANZAS SEDE CENTRAL
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
ASÍ SOMOS, ASÍ ES TECNALIA
BIOECONOMÍA | 3
IDEAS QUE CREAN VALOR
“TECNALIA transforma la Tecnología en PIB para mejorar la calidad de vida de las Personas, creando oportunidades de negocio en las Empresas”
CIENTO DIEZ MILLONES DE EUROS DE INGRESOS
1ª 1.500
PRIMERA ORGANIZACIÓN PRIVADA ESPAÑOLA EN RETORNOS ECONÓMICOS, PROYECTOS APROBADOS Y LIDERADOS EN EL VII PROGRAMA MARCO EUROPEO
EXPERTOS EN PLANTILLA
TRABAJANDO POR UN OBJETIVO COMÚN:
GENERAR OPORTUNIDADES DE NEGOCIO A TRAVÉS DE LA INVESTIGACIÓN APLICADA.
BU SIN
NG
DOCUMENTO EDITADO EN MARZO DE 2017
Tenemos un compromiso con el futuro, con la sociedad, con el planeta y con nuestro entorno y esta responsabilidad orienta nuestros valores y refuerza nuestra actividad.
4 EJES DE UNA OFERTA AL SERVICIO DE LA EMPRESA
IN SP IR I
NUESTRA ACTIVIDAD EN CIFRAS
En TECNALIA estamos organizados en 6 Divisiones de Negocio totalmente interconectadas entre sí. La cooperación funciona gracias a la transversalidad de equipos, proyectos y clientes que colaboran entre sí aunando experiencia y compromiso. Nuestro mayor valor reside en un equipo de más de 1.500 expertos orientados a transformar la tecnología en PIB para mejorar la calidad de vida de las personas creando oportunidades de negocio en las empresas.
SERVICIOS TECNOLÓGICOS
ES S
VENTURES
YOUR YOUR PROJECT PROJECT PROYECTOS DE I+D
ESTRATEGIA EN TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 4
Bioeconomía ión Humana y tac An n e i m
Bio i
Bioco mb us
ría fine e r r io
les tib
A la vista de la progresiva escasez de los recursos, la bioeconomía está jugando un papel cada vez más relevante. La bioeconomía incide en las materias primas, los procesos industriales y los productos basados en recursos naturales, y afecta a sectores como, la agricultura, la biotecnología, la química fina, los alimentos, los ingredientes alimentarios, los bioplásticos y el sector energético.
ALGUNOS DE LOS SECTORES QUE FORMAN PARTE DE LA BIOECONOMÍA
B
La bioeconomía contempla el aprovechamiento económico de las fuentes naturales, en particular de la biomasa; es decir, de unas fuentes que son renovables y que compiten con recursos fósiles como es el caso del petróleo.
ia str u nd
al m
Al i
Oportunidades de negocio para una economía basada en fuentes naturales.
BIO ECONOMÍA
ic a m
po
o
B io
í qu
Bi
Dentro del ámbito de la bioeconomía se consideran la valorización de los residuos y los co-productos, desde los residuos sólidos urbanos hasta el CO2, pasando por los co-productos de la industria agro-alimentaria. Con ello se consigue una economía plenamente sostenible que tiene un espacio prioritario en las políticas europeas, integrándose en la Estrategia Europea 2020.
lí m
er o s
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Desde TECNALIA queremos ayudar a generar y a explotar estas oportunidades de negocio. Para ello disponemos de las tecnologías que intervienen en toda la cadena de valor, desde la materia prima hasta el producto final, además de la visión de negocio y de los medios que pueden apoyar en el proceso de desarrollo, desde la idea hasta la explotación.
BIOECONOMÍA | 5
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 6
“La bioeconomía abarca la producción de recursos biológicos renovables y la conversión de estos recursos y los flujos de residuos en productos con valor añadido, como alimentos, piensos, bioproductos y bioenergía. Sus sectores e industrias tienen un fuerte potencial de innovación debido a que utilizan una amplia gama de ciencias y tecnologías industriales y de capacitación, junto con conocimientos locales y tácitos.” —
LA INNOVACIÓN AL SERVICIO DEL CRECIMIENTO SOSTENIBLE: UNA BIOECONOMÍA PARA EUROPA. COMUNICACIÓN DE LA COMISIÓN AL PARLAMENTO EUROPEO, AL CONSEJO, AL COMITÉ ECONÓMICO Y SOCIAL EUROPEO Y AL COMITÉ DE LAS REGIONES. SWD (2012) 11 FINAL
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 7
Nuestra Oferta BIOECONOMÍA Y MATERIAS PRIMAS NATURALES ALTERNATIVAS
MICROALGAS
SUSPENSIONES CELULARES VEGETALES
CULTIVOS ESPECÍFICOS
Las microalgas son microorganismos que pueden crecer de forma fototrófica o heterotrófica y son fuente de azúcares, lípidos y compuestos de alto valor añadido como proteínas o carotenos, entre otros. En TECNALIA trabajamos con microalgas fototróficas para su empleo en la fijación de CO2, y para la producción de energía (biocombustibles líquidos y biogás) y moléculas de alto valor añadido. En el caso de las microalgas heterotróficas optimizamos las fuentes de carbono y las condiciones de fermentación para su adecuado crecimiento, y para incrementar su rendimiento en la producción de aceites con alto contenido en ácidos grasos (omegas 3 y 6) y de otros compuestos de valor como pigmentos, carbohidratos y proteínas.
Las células vegetales pueden convertirse en reactores naturales para la producción, de forma natural y orientada, de moléculas de interés evitando costosas etapas de purificación, en ocasiones, poco sostenibles. En esta línea, empleamos las suspensiones celulares vegetales, por ejemplo, para la obtención de ingredientes alimentarios.
Son cultivos orientados a la producción de compuestos específicos como lípidos o azúcares que constituyan el punto de partida para la obtención de biocompuestos y biocombustibles. Desde TECNALIA estudiamos las propiedades de cultivos potenciales para diversos usos en sectores como los plásticos, biocombustibles, alimentación y químico.
Buscamos nuevas materias primas que se conviertan en los recursos a partir de los cuales generar una economía alternativa a la del petróleo y otras fuentes finitas, orientados a la producción de compuestos objetivo de interés para los sectores energético, químico, farmacéutico, alimentario, construcción, etc.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 8
Nuestra Oferta BIOECONOMÍA Y MATERIAS PRIMAS NATURALES ALTERNATIVAS
PRODUCCIÓN DE ACEITES Y COMPUESTOS DE ALTO VALOR AÑADIDO A PARTIR DE MICROALGAS Selección de especies de microalgas y nutrientes, y optimización del cultivo de microalgas fototrópicas y heterotróficas para aplicaciones energéticas. Producción de azúcares y lípidos para la obtención de aceites ricos en ácidos grasos y compuestos de alto valor añadido para empleo en alimentación como pigmentos, carotenoides, ficobiliproteínas, proteínas en general.
PRODUCCIÓN DE INGREDIENTES ALIMENTARIOS A PARTIR DE CULTIVOS CELULARES VEGETALES Obtención de ingredientes anti-envejecimiento a partir de suspensiones celulares de vegetales, encapsulados para lograr su estabilidad y garantizar su funcionalidad frente a enfermedades relacionadas con el estrés oxidativo y envejecimiento (tales como enfermedades cardiovasculares o neurodegenerativas, entre otras).
PRODUCCIÓN DE ADITIVOS A PARTIR DE PLANTAS Obtención y purificación de compuestos y extractos con actividad antimicrobiana y/o antioxidante, a partir de plantas, para su aplicación en el campo de la alimentación, agricultura y química. Desarrollo de sistemas de protección para garantizar su funcionalidad, y sistemas de aplicación (films, cápsulas, spray…) que permiten optimizar su dosificación, cinética de liberación y reducir el consumo de materias primas.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Nuestra Oferta
BIOECONOMÍA | 9
La gestión sostenible de los recursos disponibles es un principio fundamental de la bioeconomía e incluye tanto a los recursos biológicos renovables como a los residuos o subproductos (by-products) generados en diferentes procesos productivos.
BIOECONOMÍA Y RESIDUOS / SUBPRODUCTOS
Desarrollamos soluciones tecnológicas avanzadas para el aprovechamiento integral de las corrientes secundarias, contemplando no sólo su explotación para uso energético (electricidad, calor, biocombustibles) sino convirtiéndolas también en materias primas alternativas en otros procesos productivos, dando lugar a diferentes productos de valor y usos varios.
Desde TECNALIA estamos especializados en la valorización de corrientes secundarias aprovechando su potencialidad como materias primas para su conversión en bioenergía, biopolímeros y bio-productos de mayor valor añadido a través de alternativas sostenibles y eficientes.
Trabajamos en el aprovechamiento de subproductos y/o residuos de diversos orígenes y con características muy diferentes, que abarca desde la valorización del CO2 presente en las emisiones de gases de efecto invernadero, hasta la valorización de residuos sólidos urbanos, pasando por los residuos industriales, residuos agro-forestales (paja, arroz, podas), residuos post-consumo y subproductos agroalimentarios.
De esta manera un subproducto que podría suponer un problema, lo convertimos en materia prima para otro proceso industrial obteniendo productos de mayor valor añadido tales como nuevos polímeros, lubricantes, productos químicos, resinas, aditivos, etc. Asimismo, modificamos o funcionalizamos materiales tales como los residuos agro-forestales y otras fibras naturales, con el fin de mejorar sus prestaciones (hidrofobicidad, ignifugación, etc.). Igualmente desarrollamos nuevos materiales basados en nanocelulosa y fibras naturales modificadas.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 10
Nuestra Oferta BIOECONOMÍA Y RESIDUOS / SUBPRODUCTOS
SÍNTESIS DE CARBONATO DE GLICEROL A PARTIR DE GLICEROL, CO2 Y SUS DERIVADOS Esta síntesis da respuesta a la necesidad de aprovechamiento de los subproductos de la fabricación de biodiesel a través de la generación de un compuesto de base para la síntesis de productos químicos más complejos de alto valor añadido.
AISLANTE PARA CONSTRUCCIÓN BASADO EN CELULOSA Se contempla tanto un nuevo proceso productivo como un nuevo tipo de material que iguale a las espumas rígidas de poliuretano comerciales tanto en capacidad de aislamiento como en densidad.
OILPRODIESEL Integrated Waste Management System for the Reuse of Used Frying Oils to Produce Biodiesel for the Municipality Fleet of Oeiras
BIOCARBURANTES A PARTIR DE ACEITES USADOS DE ORIGEN DOMÉSTICO TECNALIA ha participado en el desarrollo de un sistema integrado para la recogida de aceites usados y sus posterior tratamiento y reutilización como biodiesel. Además de los objetivos tecnológico-científicos, se ha buscado también la concienciación de los ciudadanos a través de programas de divulgación en los diferentes países que han participado en la iniciativa. La flota municipal de autobuses de la localidad portuguesa de Oeiras, situada en el área metropolitana de Lisboa, ha sido la primera en utilizar este biodiesel en una experiencia piloto.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones Un modelo lineal de consumo de recursos, de producción de bienes y de generación de residuos es un modelo socio-económico agotado o en cualquier caso, un modelo bajo tensión debido al aumento de la población, la incorporación al mismo de países y economías emergentes, sumados al efecto del cambio climático y al aumento de la demanda de recursos. Por ello, se postula un modelo económico circular, en el que se aprovechan los residuos generados en cada eslabón del proceso de fabricación, tras el propio consumo o uso. Los residuos y subproductos de hoy serán una parte importante de las materias primas del mañana. Aplicamos nuestros conocimientos y experiencia en disciplinas diversas tales como la Biotecnología, la Química y la Ingeniería para poner en marcha procesos más eficaces y más eficientes, que generan menos residuos o incluso supongan “residuos-cero”.
Desde el punto de vista industrial, la biorrefinería juega un papel central en la bioeconomía. La biorrefinería emplea materias primas diversas, tanto materias primas obtenidas directamente de la biomasa como residuos. Las transforma, en función del proceso empleado, en compuestos químicos, ingredientes, productos intermedios o directamente en productos finales para diversos sectores como farmacia, alimentación, construcción, transporte, energía...
BIOECONOMÍA | 11
Aplicamos nuestros conocimientos y experiencia para poner en marcha procesos más eficaces y eficientes, que generan menos residuos o incluso supongan “residuos-cero”.
En la bioeconomía se cierra el círculo finalmente aprovechando los productos usados, los productos secundarios generados y, entre otros, las emisiones de CO2.
Imagen cedida por el “Bio-based Industries Consortium”
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Al emplear como base la biomasa, una mayor fracción de los productos obtenidos será biodegradable y se obtendrán nuevas materias primas renovables, buscando crear una economía sostenible en equilibrio con nuestro entorno.
BIOECONOMÍA | 12
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA Y ENERGÍA
La biomasa ha constituido tradicionalmente una de las principales fuentes energéticas de la humanidad y, aún ahora, en muchos ámbitos y regiones del mundo sigue siendo la principal fuente energética. Las posibles opciones tecnológicas para convertir la materia prima en energía para el transporte o en la generación de calor y electricidad son muy variadas dependiendo de las características de la biomasa y del uso final.
BIOECONOMÍA | 13
La carestía del petróleo, la vulnerabilidad del suministro energético, la creciente demanda energética de la Sociedad, el calentamiento global como consecuencia de las emisiones de CO2, … incentivan el desarrollo de la Bioenergía y la búsqueda de nuevas materias primas como fuentes de energía alternativas.
BIOCARBURANTES AVANZADOS Son los biocombustibles líquidos para el transporte terrestre y aéreo. En TECNALIA, trabajamos en biocombustibles de Segunda Generación (combustibles sintéticos y aceites hidrogenados) que utilizan materias primas no alimentarias como son las biomasas lignocelulósicas, subproductos forestales, residuos orgánicos urbanos y restos de la industria alimentaria y del sector servicios (grasas vegetales y/o aceites de fritura usados). Desarrollamos procesos de conversión basados en tecnologías termoquímicas (fundamentalmente Biomass-to-Liquid o BTL) y bioquímicas. Trabajamos también en nuevas rutas de conversión para la Tercera Generación de biocombustibles líquidos de modo que los biocombustibles de algas lleguen a ser una opción competitiva para el mercado energético.
CALOR / ELECTRICIDAD Evaluamos el potencial de la biomasa para la generación de calor por combustión, en instalaciones de diferentes potencias en función del uso doméstico o industrial. Para la producción de electricidad, desarrollamos procesos de gasificación de biomasa sólida o digestión anaeróbica de materia orgánica para la generación de biogás.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 14
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA Y ENERGÍA
PRODUCCIÓN DE BUTANOL Y BIODIESEL DE SEGUNDA GENERACIÓN
COMBUSTIBLE SOSTENIBLE PARA AVIACIÓN Nuestro objetivo es alcanzar grandes productividades de queroseno de origen renovable a costes de operación e inversiones reducidas. Abordamos el uso masivo de diferentes tipos de biomasa como materias primas para la obtención de biojet, al tiempo que desarrollamos conceptos novedosos de ingeniería basados en la Intensificación de Procesos. La conjunción de ambas líneas de investigación es un campo de estudio e investigación con interesantes perspectivas de futuro que ofrece interesantes posibilidades para asegurar el abastecimiento energético del sector del transporte y especialmente para el transporte aéreo.
El butanol de segunda generación presenta alta densidad energética, baja volatilidad y menor corrosividad que el etanol. Para su producción hemos desarrollado varias combinaciones de procesos bioquímicos y químico-catalíticos partiendo del gas de síntesis generado en la gasificación de materias primas de naturaleza diversa (lignocelulosa, lodos de depuradora, residuos industriales de naturaleza orgánica, residuos sólidos urbanos,…). Se ha desarrollado igualmente un proceso de síntesis catalítica heterogénea para la obtención de biodiesel de segunda generación a partir de la esterificación de materias primas oleaginosas de elevada acidez sin uso alimentario (oleínas, grasas animales y subproductos del refinado de aceites).
POWER TO GAS: PRODUCCIÓN DE GAS A PARTIR DE ELECTRICIDAD Los excedentes de electricidad procedentes de las energías renovables se emplean en la producción electrolítica de hidrógeno, que a su vez se utiliza en la producción de metano mediante su combinación con CO2. El objetivo es producir gas a partir de electricidad e inyectarlo en la red de gas natural, dando lugar a una unión bidireccional entre estas dos grandes infraestructuras energéticas. Identificando las condiciones de operación y los catalizadores más adecuados, optimizamos la reacción CO2-H2 partiendo de un CO2 cuya composición esté próxima a la de las emisiones procedentes de ciertos procesos industriales: producción de biogás, tecnologías CAC, etc.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA E INDUSTRIA QUÍMICA
Desarrollamos productos y procesos acordes con el modelo de la bioeconomía: partimos de materias primas obtenidas a partir de biomasa o de productos secundarios de diferentes sectores industriales y llegamos a productos con propiedades similares a las de los derivados de la industria petroquímica, buscando procesos más sostenibles y eficientes que los tradicionales. Trabajamos desde el fraccionamiento selectivo de la materia prima hasta la obtención de estos bioproductos, desarrollando las etapas de síntesis químicas y enzimáticas encaminadas a la obtención de moléculas base o building-blocks y productos finales.
BIOECONOMÍA | 15
Generamos oportunidades de negocio para todas aquellas industrias químicas que quieren ampliar su catálogo con productos de origen renovable.
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN: • Obtención de moléculas base como ácido láctico, ácido succínico, ácido levulínico, furfural, hidroximetilfurfural, etc. a partir de los azúcares y carbohidratos presentes en la madera y en materias primas agroforestales (paja, cortezas, hojas,…). • Obtención de carbonato de glicerol a partir de la glicerina cruda generada en la obtención de biodiesel. • Disolventes “verdes” basados en ésteres de ácido láctico. • Obtención de tensoactivos a partir de ácido succínico renovable. • Obtención de monómeros-base y productos: - Ácido 3-hidroxipropanoico para sintetizar biopolímeros con aplicaciones emergentes (polihidroxialcanoatos) y poliésteres. - Acrilatos y acrilamidas para fabricar poliacrilatos de aplicación en construcción y automoción. - Síntesis de 1,2-Propilenglicol y de 1,4-butanodiol para la fabricación de biopolímeros (policarbonatos, poliésteres y poliuretanos).
• Obtención de ácido acrílico, poliglicoles y polioles para síntesis de especialidades químicas en formulaciones de interés: quelantes en detergentes, floculantes, anticongelantes, hidrogeles, polímeros, etc. • Biocidas y biopesticidas de origen natural.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 16
Poliglicoles
biopesticidas
floculantes
propilenglicol
BIOPOLÍMEROS CORTEZAS
Carbonato-de-glicerol Hojas POLÍMEROS
ÉSTERES
Ácido Láctico
SÍNTESIS POLIOLES
Acrilamidas Poliolesbiocidas
agroforestal azúcares BIODIESEL CONSTRUCCIÓN
butanodiol
monómeros-base
DISOLVENTES-VERDES
HIDROGELES
ácidolevulínico
MOLÉCULAS-BASE
Aplicación
POLICARBONATOS
FURFURAL
DETERGENTES
Paja
automoción CARBOHIDRATOS MADERA
Poliacrilatos
Ácido Succínico
poliuretanos
acrilatos
BIOECONOMÍA E INDUSTRIA QUÍMICA
Polihidroxialcanoatos
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones
Ácido-acrílico
Verdes
Natural Anticongelantes glicerina
POLIÉSTERES
ácido-3-hidroxipropanoico
TENSOACTIVOS
hidroximetilfurfural quelantes
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 17
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA E INDUSTRIA QUÍMICA
BIORREFINERÍA SOSTENIBLE Trabajamos en la conversión integral de la lignocelulosa en biocombustibles y productos químicos sustitutivos del petróleo. Por un lado, sintetizamos biocombustibles avanzados mediante tecnologías termoquímicas basadas en la gasificación de la madera de eucalipto y por otro, obtenemos bioproductos y biopolímeros a partir de las ligninas y de los azúcares presentes en la hemicelulosa.
CAUCHO SINTÉTICO DE ORIGEN RENOVABLE Caucho a partir de biomasa que iguala en prestaciones al caucho sintético actual (1,3-butadieno), sustituyéndolo en sus diferentes aplicaciones: fabricación de neumáticos, nylon, plásticos y látex. Las rutas de síntesis empleadas son biotecnológicas y combinan tanto procesos enzimáticos como químico-catalíticos.
Desarrollamos soluciones técnicas para el fraccionamiento selectivo de la madera, la síntesis catalítica y purificación de moléculas base como ácidos levulínico y succínico, así como en la síntesis de monómeros y posterior polimerización a polímeros de origen renovable (poliésteres, policarbonatos, resinas fenólicas,…).
SÍNTESIS DE ÁCIDO AZELAICO Y PELARGÓNICO
BIOPOLIOLES A PARTIR DE LIGNINA Desarrollo de un proceso para la obtención de biopolioles que incluye la modulación de su peso molecular y posterior co-polimerización con otros compuestos naturales. El producto ha sido utilizado con éxito en la formulación de espumas rígidas de poliuretano, demostrando así su viabilidad para otro tipo de compuestos.
Desarrollamos y optimizamos un proceso de producción simultánea de ácido azelaico (AZA) y ácido pelargónico (PGA) como principales productos de interés industrial a partir de ésteres de ácidos grasos (FAMEs). El ácido azelaico se usa en la obtención de biorresinas termosoldables, biorresinas para barnices y revestimientos, así como en la fabricación de biolubricantes y plastificantes. El ácido pelargónico se emplea en la preparación de plastificantes, lacas y formulaciones de herbicidas.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA Y ALIMENTACIÓN Y SALUD
NUEVOS ALIMENTOS Y COMPLEMENTOS ALIMENTICIOS Los consumidores son cada vez más conscientes del efecto de la alimentación en la salud y en la prevención de las enfermedades y buscan alimentos naturales y que les proporcionen un valor adicional preventivo. Son igualmente conscientes del efecto de los sistemas productivos en el medio ambiente y buscan procesos sostenibles. Contribuimos a este reto a través de la obtención de ingredientes naturales y/o funcionales, mediante procesos sostenibles, con especial focalización en el empleo de materias primas alternativas como microalgas o co-productos agroalimentarios y la aplicación de procesos biotecnológicos.
BIOECONOMÍA | 18
Generamos nuevos bio-productos naturales y seguros para la industria alimentaria y de los complementos alimenticios.
CONSERVACIÓN DE ALIMENTOS
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:
Existe una creciente preocupación por el efecto negativo que determinados compuestos químicos empleados en la conservación de alimentos pueden tener en la salud. Por otro lado, el sector de la alimentación es uno de los sectores con mayor consumo de plásticos para envasado. Estos plásticos de origen petroquímico dan lugar a un alto impacto ambiental debido a su escasa degradabilidad.
• Producción de ingredientes y complementos alimenticios a partir de microalgas y microorganismos. • Aprovechamiento de co-productos de industrias agroalimentarias para la obtención de alimentos naturales. • Desarrollo de procesos físico-químicos sostenibles y/o biotecnológicos para la obtención de compuestos activos. • Formulación de ingredientes y complementos alimenticios naturales, estables y con alta biodisponibilidad. • Obtención de films y recubrimientos comestibles/biodegradables. • Mezcla y modificación de biopolímeros. Obtención e incorporación de bionanorefuerzos. • Obtención de biopolímeros mediante procesos de fermentación. • Obtención de bioconservantes (por ejemplo bacteriocinas).
En TECNALIA planteamos el desarrollo de conservantes naturales y sistemas de conservación basados en films y recubrimientos biopoliméricos.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 19
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA Y ALIMENTACIÓN Y SALUD
PRODUCTOS BIOTECNOLÓGICOS PARA ALIMENTACIÓN Obtención de antioxidantes, enzimas, ácidos orgánicos, colorantes de uso alimentario, de origen natural mediante procesos de fermentación tanto en estado líquido como sólido, procesos enzimáticos y suspensiones celulares. Aplicación de tecnologías de micro y nanoencapsulación para asegurar su estabilidad y mejorar su cinética de liberación y biodisponibilidad.
FILMS Y RECUBRIMIENTOS COMESTIBLES Y/O BIODEGRADABLES INGREDIENTES OBTENIDOS A PARTIR DE CO-PRODUCTOS AGROALIMENTARIOS Aditivos naturales con aplicación industrial en los mercados de alimentación o cosmética, entre otros, obtenidos a partir de co-productos de la industria de transformados de frutas y hortalizas.
Estos aditivos se obtienen mediante la aplicación de tecnologías sostenibles que permiten la obtención de compuestos naturales viables para estas aplicaciones, protegidos y estabilizados mediante la aplicación de tecnologías de micro- y nanoencapsulación. Entre estos compuestos se encuentran los, carotenos, colorantes, espesantes, gelificantes o potenciadores del sabor.
Films y recubrimientos comestibles elaborados a partir de biopolímeros como polisacáridos, proteínas… y/o compuestos activos naturales con actividad antimicrobiana y/o antioxidante. Enfocados a lograr un incremento de la vida útil de los alimentos, adicionar compuestos de valor nutricional o evitar, por ejemplo, la absorción de grasas en rebozados. Estos desarrollos pueden ser aplicados directamente sobre el alimento o bien constituir una de las capas del envase que proporcione la funcionalidad buscada al alimento.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA Y BIOPLÁSTICOS
BIOPOLÍMEROS Es indudable que los plásticos, técnicamente denominados polímeros, forman ya parte de nuestra vida cotidiana. Actualmente, las iniciativas europeas y la responsabilidad ciudadana hacia una mejora medioambiental están promoviendo el desarrollo de nuevos polímeros que permitan reducir la huella de carbono, dirigiéndonos hacia una industria basada en bioplásticos.
Desde TECNALIA contribuimos a la responsabilidad medioambiental desarrollando biopolímeros tanto biodegradables como nobiodegradables a partir de fuentes naturales y residuales para múltiples sectores industriales.
BIOECONOMÍA | 20
Desarrollamos materiales poliméricos más respetuosos con el medio ambiente, que se adaptan a las nuevas necesidades de la sociedad.
BIOCOMPOSITES
LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN:
La combinación de un polímero y fibras de refuerzo da lugar a un material composite con cualidades superiores a las de los materiales puros que permiten fabricar elementos ligeros, de alta rigidez y resistencia. Sin embargo, estas características iniciales de los composites son susceptibles de mejora, lo que supone nuevas oportunidades y retos en el estudio de los materiales compuestos.
Biopolímeros / • Desarrollo de formulaciones procesables y adaptadas a producto final. • Biocompatibilidad. • Ausencia de sustancias tóxicas. • Desarrollo de biopolímeros funcionales.
Trabajamos en el desarrollo de biocomposites utilizando fibras naturales como refuerzo con el objetivo de mejorar las características medioambientales de los plásticos tradicionales, procesabilidad y funcionalidad de los biopolímeros y mejorar sus prestaciones.
Biocomposites / • Aprovechamiento de subproductos forestales, madereros y papeleros generados en la industria de transformación de la madera y el papel, así como subproductos agrícolas e industriales. • Nanofibras de celulosa y nanocomposites. • Modificación de fibras naturales para obtener características específicas: hidrofugación, ignifugación, refuerzo, etc. • Nanowhiskers de quitina. • Sustitución de aluminio y composites poliméricos tradicionales. • Mejora de propiedades específicas: prestaciones frente al fuego, durabilidad en exterior, hidrofobicidad, actividad biocida, etc.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 21
Bioeconomía de Materias Primas y sus Aplicaciones BIOECONOMÍA Y BIOPLÁSTICOS
CONSTRUCCIÓN ECO-EFICIENTE: VALORIZACIÓN DE SUBPRODUCTOS Y BIOMASA Revalorización de materiales biobasados y subproductos agroforestales e industriales como la fracción inorgánica de la paja de trigo, obtención de nanofibras de celulosa a partir de papel reciclado; así como la modificación química de éstos, para el desarrollo de materiales de construcción eco-innovadores basados en biocomposites capaces de cumplir los requisitos del Código Técnico de Edificación. Estos materiales son capaces de sustituir a los materiales tradicionales de construcción además de facilitar el montaje mediante el diseño y fabricación de elementos de fácil ensamblaje.
ENSAYOS DE BIODEGRADABILIDAD/ COMPOSTABILIDAD BIOPOLÍMEROS FUNCIONALES Obtención de biopolímeros por procesos químicos y biotecnológicos a partir de subproductos vegetales y elaboración de nanowhiskers de quitina y celulosa. Modificación y mezclas de biopolímeros para el desarrollo de films y recubrimientos de conservación con adecuadas propiedades barrera y /o actividad antimicrobiana y/o antioxidante para alargar la vida útil de alimentos.
Ofrecemos una amplia gama de ensayos de biodegradabilidad / compostabilidad para dar servicio a los fabricantes de plásticos, tales como los más extendidos a nivel Europeo: EN 13432, ISO 14855; así como ensayos bajo normativa y especificaciones americanas como ASTM D6400 o ASTM D6868.
POLIURETANOS RENOVABLES DE ALTA RESISTENCIA MECÁNICA NO BASADOS EN ISOCIANATOS Diseñamos rutas de síntesis para la obtención, a partir de moléculas procedentes de biomasa renovable, de poliuretanos no basados en isocianatos. Nuestras soluciones evitan los inconvenientes que presenta el uso de isocianatos en la producción de poliuretanos tales como su toxicidad y la necesidad, no siempre pero sí en muchos casos, de asegurar la ausencia de agua en el medio de reacción.
nte alle Mosse, 61 enze ITALY
32-(0)2 761 95 01 -(0)2 763 04 57 ba@eaba-association.eu
www.foodforlife-spain.es TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 22
Alianzas y Colaboraciones CONSORCIOS EUROPEOS EN LOS QUE PARTICIPA
REDES Y PLATAFORMAS DE LAS QUE FORMA PARTE
SICURA
Plataforma Española de Seguridad Alimentaria
The general objective of the European Algae Biomass Association (EABA) is to promote mutual interchange and cooperation in the field of algae biomass production and use, including biofuels uses and all other utilisations. Established as a non-profit organisation, EABA aims at creating, developing and maintaining solidarity and links between its Members and at defending their interests at European and international level.
MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN
SPIRE ROADMAP For more inFormation on SPire: www.SPire2030.eu
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 23
Actividades de Investigación y Desarrollo
INNOBITE Transformando Residuos Urbanos y Agrícolas en Biomateriales de Altas Prestaciones para la Construcción Verde www.innobite.eu Revalorización de la fracción inorgánica de la paja de trigo y obtención de nanocelulosa a partir de papel reciclado con el objetivo de desarrollar una nueva serie de biocomposites para aplicaciones constructivas.
OSYRIS Composites Basados en Biomasa Forestal para Fachadas y Particiones Interiores para Mejorar la Calidad del Aire del Interior en Nueva Construcción y Restauración http://osirysproject.eu Nuevos materiales derivados de la biomasa eco-innovadores, seguros, eficientes energéticamente y económicamente viables para su uso en envolventes constructivas y/o paneles de partición, con el objetivo de mejorar la calidad de aire interior de los edificios.
HIFIVENT WPC de Alta Durabilidad y Prestaciones contra el Fuego para Fachadas Ventiladas www.hifiventproject.eu Desarrollo e implementación de una fachada ventilada basada en composite plástico-madera (WPC) de alta durabilidad y capaz de cumplir con las más restrictivas especificaciones del código técnico de edificación en cuanto a prestaciones frente al fuego, mediante el uso de sistemas libres de halógenos.
CARBIO Biopolímeros Obtenidos de Carbohidratos - Una Estrategia Innovadora de Conversión para Co-Productos Vegetales www.carbio.net Valorización de los carbohidratos derivados de los co-productos de la industria del procesado de frutas y verduras para su empleo como materias primas en la obtención de bioplásticos, mediante procesos económicamente viables y sostenibles.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 24
Actividades de Investigación y Desarrollo
TRANSBIO Biotransformación de Co-Productos de la Industria del Procesado de Frutas y Verduras en Bioproductos Valiosos www.transbio.eu
VALBIO Nuevos Productos para Alimentación Obtenidos a Partir de la Valorización de Subproductos Hortofrutícolas www.valbio.es
Procesos biotecnológicos para obtención de bioproductos de alto valor como bioplásticos, (PHB), nutracéuticos/plataforma química del succínico y enzimas para aplicaciones en detergentes, a partir de co-productos de la industria hortofrutícola.
Tecnologías sostenibles para la obtención de aditivos y/o ingredientes naturales y/o funcionales a partir de co-productos hortofrutícolas nacionales, para su aplicación en alimentación o cosmética, entre otros usos.
ALGALIMENTO Desarrollo de una Cadena de Producción de Microalgas Marinas e Hipersalinas y Productos Derivados Orientada al Mercado de la Alimentación www.algalimento.com Desarrollo de procesos de extracción y conservación de biocompuestos de alto valor añadido a partir de microalgas hipersalinas, para productos alimentarios enriquecidos en carotenoides, ácidos grasos omega‐3, antioxidantes y proteínas.
BIOSOS Biorrefinería Sostenible www.cenit-biosos.es Tecnologías para el diseño de conceptos de biorrefinería integrados, combinando la producción de energía y bioproductos. BIOSOS se ha enfocado hacia tecnologías sostenibles de transformación de la biomasa lignocelulósica, buscando eficiencia de producción y atendiendo los criterios de sostenibilidad económico, ambiental y social que garantizan que las soluciones desarrolladas sean sostenibles y viables.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
Actividades de Investigación y Desarrollo
CO2
TO
Además de estos grandes proyectos, damos soluciones personalizadas a las empresas adaptándonos al proyecto de investigación que necesiten.
CHem
CO2 TO CHEMICALS Tecnologías de valorización del CO2 emitido, enfocadas a la síntesis de compuestos químicos con alta demanda industrial. Diseño de nuevos sistemas catalíticos basados en Intensificación de Procesos y desarrollo de rutas químicas de obtención de moléculas base y/o productos intermedios de interés con aplicación en Química Fina, solventes, aditivos para gasolinas, monómeros para producción de polímeros, etc.
DEMCAMER www.demcamer.org Desarrolla el concepto de intensificación de procesos, a través de la combinación de la reacción y la separación, en una sola unidad: el “Reactor de Membrana Catalítico“. Este reactor mejora sus prestaciones, su efectividad (reducción del número de etapas) y su sostenibilidad. Se pretende mejorar la eficiencia en la producción de hidrógeno puro, hidrocarburos líquidos y etileno en cuatro procesos químicos: Autothermal Reforming (ATR), Fischer-Tropsch (FTS), Water Gas Shift (WGS), and Oxidative Coupling of Methane (OCM).
BIOECONOMÍA | 25
REHAP Enfoque sistémico para reducir la demanda de energía y las emisiones de CO2 de los procesos que transforman los desechos agroforestales en productos de alto valor añadido Se pretende reforzar la industria europea de la bioeconomía mediante la creación de nuevos materiales a partir de residuos agrícolas y forestales, y estudiar cómo pueden utilizarse comercialmente en el sector de la construcción ecológica.
TECNALIA I INSPIRING BUSINESS
BIOECONOMÍA | 26
Actividades de Investigación y Desarrollo
ERIFORE Infraestructura Europea de Investigación para la Bioeconomía Forestal Circular El objetivo es establecer una nueva infraestructura de investigación forestal en bioeconomía a través de los descubrimientos científicos, que permitan a Europa ser transferidos a nuevos modelos de negocio, productos y servicios novedosos que confirman un crecimiento sostenible.
US4GREENCHEM Tratamiento combinado de ultrasonidos y enzimas de materia prima lignocelulósica como sustrato para aplicaciones biotecnológicas basadas en azúcar Se pretende diseñar un concepto de biorefinería para la completa valorización de la biomasa lignocelulósica que sea rentable energéticamente y basada en tecnologías verdes.
CLAMBER
AERTOS BIOECONOMY
Proceso de obtención de carbonato de glicerol a partir de glicerina obtenida como subproducto en la fabricación del biodiesel y purificada mediante electrodiálisis.
Desarrollo de un proceso de obtención de azúcares fermentables baratos a partir de materiales lignocelulósicos y valorización de lignina.
TECNALIA Parque Científico y Tecnológico de Gipuzkoa Mikeletegi Pasealekua, 2 E-20009 Donostia-San Sebastián - Gipuzkoa (Spain) T 902 760 000* T +34 946 430 850 (International calls) www.tecnalia.com DR. BART GOES Gestor de Mercado Bioeconomía bart.goes@tecnalia.com