Esta investigación propone aprovechar residuos agrícolas como la paja de arroz para transformarlos de forma eficiente en azúcares útiles, usando procesos más limpios y sostenibles que puedan aplicarse en la industria.
La estudiante del Programa de Doctorado en Desarrollo Inclusivo y Sostenible con mención Internacional de la Universidad Loyola, Celia Álvarez González, ha defendido su tesis doctoral titulada “Estudio e intensificación de la hidrólisis enzimática de celulosa derivada de residuos agroalimentarios bajo consideraciones de transporte” obteniendo una calificación de Sobresaliente Cum Laude.
Una investigación para comprender la exclusión desde dentro
El desarrollo de las biorrefinerías de segunda generación se ha convertido en una línea estratégica para reducir la dependencia de los recursos fósiles y minimizar el impacto ambiental derivado del uso de materias primas no renovables. En este contexto, la tesis doctoral ha centrado su atención en la biomasa lignocelulósica, una fuente abundante y renovable a partir de la cual es posible obtener azúcares destinados a la producción de biocombustibles, biopolímeros y otros productos de interés industrial.
La investigación aborda específicamente el potencial de la paja de arroz, uno de los residuos agrícolas más abundantes, caracterizado por su alto contenido en celulosa y su elevada disponibilidad.
Un residuo abundante con grandes desafíos tecnológicos
A pesar de su potencial, la paja de arroz presenta importantes limitaciones para su aprovechamiento industrial. Su compleja estructura lignocelulósica dificulta el acceso de las enzimas a la celulosa, reduciendo la eficiencia de la hidrólisis enzimática. Además, la necesidad de trabajar con altas cargas de sólido, condición clave para la viabilidad industrial de estos procesos, introduce retos adicionales relacionados con la mezcla, el transporte de materia y la eficiencia global del sistema.
La tesis analiza estos obstáculos desde una perspectiva integrada, considerando no solo los aspectos bioquímicos del proceso, sino también las limitaciones físicas y de transporte que condicionan su escalado industrial.
Un enfoque integral para mejorar la conversión de celulosa a glucosa
El trabajo combina distintas estrategias para intensificar la hidrólisis enzimática de la paja de arroz. Entre ellas, se incluye el pretratamiento alcalino del material, la evaluación de la actividad de cócteles enzimáticos comerciales, el estudio de la cinética de sacarificación y el análisis del efecto de la carga de sólido en diferentes sistemas de reacción.
El objetivo final de la investigación es maximizar la conversión de celulosa a glucosa empleando bajas concentraciones de enzima y condiciones compatibles con una futura aplicación industrial, contribuyendo así al desarrollo de procesos más sostenibles, eficientes y económicamente viables dentro del marco de la bioeconomía circular.
Aportaciones al desarrollo de biorrefinerías de segunda generación
Los resultados de esta tesis aportan conocimiento relevante para el diseño y optimización de procesos de valorización de residuos agroalimentarios, reforzando el papel de la biomasa lignocelulósica como materia prima clave en la transición hacia modelos industriales más sostenibles. En este sentido, la investigación contribuye a avanzar en el aprovechamiento de subproductos agrícolas y en la reducción del impacto ambiental asociado a la producción de materiales y energía.
La tesis ha sido dirigida por los profesores doctores Mauricio Zurita Gotor, Juan Manuel Bolívar Bolívar y Miguel Ladero Galán y bajo la tutorización del profesor doctor Juan Carlos Serrano Ruíz.
El tribunal ha estado constituido por la Dra. Carmina Ottone Melis (Universidad Catílica Valparaiso) como presidenta; el Dr. Manuel Antonio Díaz Pérez (Universidad Loyola) como secretario; y la Dra. Consolación Álvarez Núñez (Universidad Sevilla) como vocal.
