Una tecnología de electrodiálisis permite recuperar ácidos grasos del alperujo para aplicaciones industriales

Un equipo de investigadores de la Universidad de Granada (UGR) y del Instituto de la Grasa de Sevilla (IG-CSIC) ha desarrollado y validado un sistema basado en electrodiálisis que permite recuperar ácidos grasos volátiles del alperujo, el principal residuo generado durante la producción de aceite de oliva. La tecnología utiliza corriente eléctrica para separar y concentrar estos compuestos, que pueden emplearse como materias primas en la fabricación de bioplásticos, cosméticos, productos de higiene y otros materiales de interés industrial.

La investigación, publicada en la revista ACS Sustainable Chemistry & Engineering bajo el título Recovery of Volatile Fatty Acids from an Olive Mill Solid Waste Ferment via Electrodialysis: A Comparative Study with Synthetic Mixtures, plantea una nueva alternativa de valorización para un subproducto del que se generan millones de toneladas anualmente.

El alperujo se utiliza tradicionalmente para producir aceite de orujo o biogás, pero su elevada carga de materia orgánica también permite obtener ácidos grasos volátiles mediante procesos de fermentación, pequeñas moléculas con aplicaciones en las industrias química, cosmética y farmacéutica.

Una recuperación del 55 % de los ácidos grasos presentes en el residuo

La principal novedad del estudio, desarrollado en colaboración con el Instituto IMDEA de Alcalá de Henares, es la demostración de que la electrodiálisis puede aplicarse directamente sobre un fermentado real de alperujo.

Esta tecnología, utilizada habitualmente en procesos de desalinización de agua y purificación de compuestos, emplea corriente eléctrica y membranas selectivas para separar determinados componentes de una mezcla líquida.

Hasta ahora, su aplicación se había evaluado con disoluciones sintéticas de laboratorio, menos complejas que los fermentados reales. Según explica Antonio Serrano, investigador de la UGR y responsable del proyecto, tras la fermentación del alperujo se obtiene una mezcla que contiene «casi un 50 % de materia no identificada», lo que dificulta la separación de los compuestos de interés.

Para evaluar la eficacia del sistema, los investigadores compararon los resultados obtenidos con un fermentado real y una disolución sintética con la misma composición de ácidos grasos.

La electrodiálisis permitió recuperar el 55 % de los ácidos grasos presentes en el fermentado real, un resultado próximo al 60 % alcanzado con la mezcla preparada en laboratorio.

El sistema recuperó el 55 % de los ácidos grasos volátiles del fermentado real de alperujo, frente al 60 % obtenido con una disolución sintética.

Menor consumo energético y nuevas aplicaciones industriales

El proceso también presenta ventajas potenciales frente a otras técnicas convencionales de separación, al alcanzar una eficiencia de corriente eléctrica del 86 %.

A diferencia de la destilación, que requiere calor para separar los compuestos, o de los sistemas basados en resinas, que necesitan productos químicos para recuperar las sustancias retenidas, la electrodiálisis utiliza corriente eléctrica para desplazar los iones a través de membranas selectivas.

«La electrodiálisis utiliza únicamente una corriente eléctrica para desplazar los iones a través de membranas selectivas, lo que puede reducir el consumo energético, simplificar el proceso y facilitar el escalado industrial», explica Elena Jiménez, investigadora de la UGR y autora principal del estudio.

Entre los compuestos recuperados se encuentra el ácido acético, que puede destinarse a aplicaciones industriales como la conservación de alimentos o la fabricación de productos de limpieza. Los ácidos grasos obtenidos también podrían utilizarse como materias primas para producir plásticos biodegradables y productos de las industrias cosmética, química y farmacéutica.

La tecnología alcanzó una eficiencia de corriente del 86 % y presenta potencial para reducir el consumo energético frente a otros métodos de separación.

Hacia un modelo de biorrefinería integrado en las almazaras

Como siguiente paso, los investigadores plantean integrar la electrodiálisis directamente en el proceso de fermentación del alperujo, de manera que los ácidos grasos se extraigan de forma continua a medida que se generan.

Este planteamiento permitiría evitar la acumulación de compuestos que pueden inhibir la actividad de los microorganismos, aumentando potencialmente la productividad del proceso y reduciendo costes al eliminar etapas intermedias.

La integración de ambas tecnologías abriría la posibilidad de transformar las almazaras en pequeñas biorrefinerías capaces de obtener productos de valor añadido a partir de los residuos de la producción de aceite de oliva.

«En lugar de hacer una inversión para gestionar el alperujo u ofrecérselo a una orujera, podrían darle una salida como otro producto que le aporte un beneficio económico, sacarle mayor rentabilidad, y conseguir así que el sector del olivar sea más sostenible y competitivo», señala Serrano.

La investigación ha contado con financiación de la Junta de Andalucía a través de los proyectos de captación de talento investigador EMERGIA.