«Dedicar un campo a un cultivo como el miscanthus requiere un cambio de mentalidad para los agricultores. Pero ofrece beneficios ambientales, como protección contra la erosión, control de la lixiviación de nitratos, mantenimiento de hábitats de biodiversidad y secuestro de carbono en el suelo», afirma Andreas Kiesel, coordinador del proyecto GRACE financiado por la UE. GRACE recibió financiamiento de la Asociación Conjunta de Industrias Bio-Basadas ( Bio-based Industries Joint Undertaking), una asociación público-privada entre la UE y la industria.

Actualmente, el miscanthus se utiliza principalmente como combustible sólido, como lecho para animales y como mantillo de jardín. GRACE ha desarrollado aplicaciones de mayor valor, que incluyen productos químicos base, materiales de construcción y composites reforzados con fibras naturales. El proyecto ha establecido mercados regionales para la biomasa de miscanthus, y varios productos bio-basados ya están disponibles.

 

Casos de demostración

 

GRACE ha ampliado el éxito de dos proyectos anteriores financiados por la UE, OPTIMISC y MultiHemp, escalando el desarrollo de nuevos híbridos y demostrando aplicaciones agronómicas y bioenergéticas prometedoras.

Por ejemplo, se produjo bioetanol a partir de biomasa de miscanthus de segunda generación (biomasa lignocelulósica no alimentaria, en contraposición a la biomasa de primera generación, que incluye cultivos comestibles como el maíz y los cereales).

«Al combinarlo con los gases de fermentación capturados en pozos petroleros abandonados, la producción de bioetanol compensó las emisiones de gases de efecto invernadero generadas durante el proceso. El biocombustible resultante, con carbono negativo, podría ser útil para aplicaciones de transporte, como la aviación», explica Kiesel.

El equipo también demostró con éxito a nivel de planta piloto la producción del compuesto químico HMF a partir de la biomasa de miscanthus.

El HMF se puede utilizar para producir PEF, un polímero bio-basado que puede reemplazar al PET de origen fósil. Se utilizaron butanodiol y ácido azelaico para producir polímeros bio-basados que son biodegradables en el suelo, lo que los hace altamente relevantes para la agricultura, ya que superan las limitaciones del reciclaje y evitan la contaminación por microplásticos. Se crearon películas de mantillo y macetas como prueba de concepto, que ya se están comercializando.

«También utilizamos HMF para producir una resina libre de formaldehído que probamos como aglutinante para paneles de miscanthus. Esta aplicación no había sido prevista y pudo implementarse debido a la quiebra de un antiguo socio del proyecto. Así que convertimos una crisis en una oportunidad», agrega Kiesel.

Además, se desarrollaron dos nuevos compuestos reforzados con fibras de miscanthus para el sector automotriz. «¡Más adelante este año, el primer modelo de automóvil presentará elementos de tablero compuestos de fibras de miscanthus, lo cual es un gran logro!» destaca Kiesel.

Reduciendo la dependencia europea

El desarrollo de cadenas de valor sostenibles y productos bio-basados por parte de GRACE contribuye directamente a la estrategia de la bioeconomía de la UE y al Pacto Verde Europeo. Introduce alternativas al plástico para los consumidores, lo que beneficia al medio ambiente al reducir los residuos y a la salud humana al disminuir la exposición al formaldehído.

«Al aumentar la producción de biomasa en Europa, también reducimos la dependencia de regiones políticamente inestables o fuentes insostenibles de materias primas, al tiempo que desarrollamos nuevos modelos de negocio para agricultores y áreas rurales», dice Kiesel.

Los socios industriales del proyecto ahora se centran en lanzar sus productos bio-basados al mercado, mientras que los socios científicos, junto con los agricultores, continúan mejorando el germoplasma, la agronomía y el rendimiento.

A medida que GRACE comercializaba nuevos híbridos de miscanthus, también evaluó su rendimiento en diferentes escenarios. «El desarrollo de variedades adaptadas al sitio y tolerantes al estrés para tierras marginales y desafiantes acaba de comenzar, pero será crucial para garantizar el suministro sostenible de materias primas para el creciente sector bioeconómico europeo», concluye Kiesel.