Proyectos
Alianza estratégica para la valorización de residuos provenientes del beneficio de café para la obtención de celulosa bacteriana y su aplicación en matrices poliméricas
Resumen
La alianza interdisciplinar entre los Grupos de Investigación de Ingeniería Agrícola y Ciencia y Tecnología de Materiales plantea investigar y aunar conocimientos para el aprovechamiento de residuos y la generación de películas biodegradables. Esta alianza articula conocimientos en agroindustria, biotecnología, propiedades y desempeño de materiales e ingeniería, lo que genera conocimiento transversal y la necesidad de trabajar en un entorno multidisciplinar y proactivo. Específicamente, se busca plantear soluciones a dos problemáticas ambientales, la contaminación generada por residuos producidos en el beneficio del café y los polímeros recalcitrantes, como plásticos, que hoy en día son un problema ambiental a nivel global. Los residuos de la cadena productiva del café, como el mucílago, contienen una elevada carga orgánica que generan un impacto negativo si se descargan en fuentes hídricas. Los caficultores han buscado mecanismos para tratarlos y reducir su capacidad contaminante. Sin embargo, una alternativa más promisoria es pensar en estos elementos no como residuos, sino como materias primas para el desarrollo de otros productos. Al proponer el mucílago de café como sustrato principal del proceso fermentativo para la producción de celulosa bacteriana con bacterias Komagataeibacter spp., no sólo se está solucionando un problema de contaminación, sino que se está dando lugar a la generación de un producto novedoso que supone beneficios económicos para los caficultores. La celulosa bacteriana, es un polímero biodegradable usado actualmente en áreas como la medicina, industria papelera, industria de alimentos, complemento para la elaboración de matrices poliméricas, diseño de materiales conductores, entre otros. Su mercado se encuentra en constante crecimiento y se estima que en 2022 se avaluará en 422 millones de dólares. Por ello, partir del mucílago para su producción supondría también ventajas económicas. Además, dada su capacidad biodegradable y su características mecánicas y físicas, se busca reforzar matrices poliméricas de almidón de ñame, que por lo generan no presentan propiedades mecánicas eficientes, para generar películas o recubrimientos funcionales y eco-amigables que puedan ser una solución a la problemática ambiental promovida por el plástico, generando así expectativa de un desarrollo ambiental y sostenible. Dada la experiencia del grupo de investigación de Ingeniería Agrícola sobre la cadena productiva del café, este liderará la producción de celulosa bacteriana. Se estudiará la respuesta de cepas nativas de Komagataeibacter sobre los rendimientos y productividad de celulosa al usar mucílago como sustrato en la fermentación. El grupo de Ciencia y Tecnología de Materiales evaluará las propiedades físicas y mecánicas de la celulosa producida, así como su aplicación y estabilidad cuando se incluye como material de refuerzo en películas de almidón de ñame. En adición, esta alianza estará respaldada por dos instituciones externas, que corresponde a la empresa ACCRESCO S.A.S., institución dedicada a la producción de café, cuyo aporte será proporcionar los residuos del beneficio. Como empresa cafetera, también visiona la diversificación de la cadena productiva y su correspondiente creación de agronegocios. El segundo aliado es el Grupo de Investigación para el Aprovechamiento de Materias Primas Vegetales de la Universidad de Buenos Aires, se caracterizan por una alta experiencia en el desarrollo de películas con materiales vegetales y aportarán conocimiento en la fase experimental para la elaboración de películas funcionales integradas principalmente por celulosa bacteriana y almidón de ñame. Así, la alianza estratégica, se fundamenta en las bases para la generación de nuevos procesos agroindustriales; innovar en la producción de celulosa bacteriana a través de un sustrato no convencional y fijar una aplicación de la celulosa bacteriana como aditivo en matrices poliméricas biodegradables.
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:CONVOCATORIA NACIONAL PARA EL FOMENTO DE ALIANZAS INTERDISCIPLINARIAS QUE ARTICULEN INVESTIGACIÓN, CREACIÓN, EXTENSIÓN Y FORMACIÓN EN LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA 2019-2021
Modalidad:Modalidad única
Responsable