Diseño y ensamblaje del reactor experimental
El equipo, coliderado por Martín Palazzolo, investigador del Instituto de Biología Agrícola de Mendoza (IBAM, CONICET-UNCUYO), diseñó un reactor experimental económico y a medida. Este dispositivo procesa la masa equivalente a un mate típico, facilitando experimentos de laboratorio sin altos costos. "Los reactores comerciales para pirólisis son muy costosos. Nosotros construimos uno invirtiendo, comparativamente, muy poco dinero", explica Palazzolo.
Antes de aplicar el reactor a la yerba mate, se probó con aserrín de pino como biomasa de referencia, confirmando un desempeño óptimo. La pirólisis, que implica degradación térmica sin oxígeno a 550 °C, produce tres fracciones: un residuo sólido (biochar), gases (principalmente CO2, H2 y CH4) y un líquido conocido como bioaceite o aceite de pirólisis.
El foco del estudio se centró en el bioaceite, por su relevancia en la transición energética. Este compuesto renovable ofrece compuestos aromáticos que podrían reemplazar derivados del petróleo, promoviendo una cadena de suministro más verde.
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Martín Palazzolo trabaja en el laboratorio con el reactor experimental. Foto: gentileza investigador.
Optimización del proceso de pirólisis
Para maximizar el rendimiento, los científicos evaluaron variables clave como la temperatura y el uso de óxido de cobre (II) como catalizador. Este último promueve la formación de compuestos aromáticos pequeños, mejorando la calidad del bioaceite. Posteriormente, se aplicó una extracción con solvente renovable para concentrar moléculas de interés.
Los análisis revelaron que el bioaceite es rico en metoxifenoles, derivados de la lignina en la biomasa de yerba mate. Estos compuestos tienen aplicaciones en la industria química para plásticos, en farmacéutica para ingredientes activos, y en alimenticia para aditivos. "Esta sustancia líquida tiene mucho potencial, ya que puede aportar carbono de origen renovable para elaborar productos que típicamente derivan del petróleo, como los plásticos", comenta Palazzolo.
Además, el bioaceite puede procesarse ulteriormente para generar aromas, fragancias, resinas y combustibles renovables. La estrategia es escalable para entornos con alto consumo de yerba mate, como oficinas o eventos culturales en regiones productoras.
Enfoque integral: Valorización de todas las fracciones
Antes de la pirólisis, la yerba mate consumida se trata para extraer cafeína y minerales, compuestos con potencial comercial propio. Tras el proceso, el biochar se aplica directamente en agricultura como enmienda de suelos, mientras que los gases sirven como combustible sin necesidad de tratamientos adicionales.
Este modelo integral refuerza la economía circular, minimizando desperdicios y maximizando valor. "En definitiva, tomamos algo que consideramos basura —la yerba mate usada— y que, en el mejor de los casos, se composta, para convertirlo en productos valiosos", concluye Palazzolo. Científicamente viable, logísticamente factible y ambientalmente sensato, el proceso podría implementarse en recolectas organizadas para reducir impactos ambientales.
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Martín Palazzolo trabaja en el laboratorio con el reactor experimental. Foto: gentileza investigador.
Implicaciones para la industria y la sostenibilidad
En el contexto global, donde la dependencia del petróleo genera desafíos climáticos, innovaciones como esta promueven alternativas renovables. Argentina, como líder en producción de yerba mate, podría posicionarse en el mercado de bioproductos. El estudio no solo aborda la gestión de residuos, sino que fomenta la transición hacia una economía baja en carbono.
Para especialistas en biotecnología agrícola y energías renovables, este avance subraya la importancia de la colaboración internacional y el uso de tecnologías accesibles. Futuros desarrollos podrían escalar el reactor para aplicaciones industriales, integrando sensores para optimizar parámetros en tiempo real.
En resumen, transformar residuos de yerba mate en bioaceite no es solo una innovación técnica; es un paradigma para la valorización de biomasa en Sudamérica. Con más de 220 mil toneladas de residuos anuales en Argentina, el potencial económico es inmenso, alineado con objetivos de desarrollo sostenible.
Fuente: Conicet con aportes de +P
