Diseñar una membrana compuesta capaz de capturar aromas específicos, altamente cotizados en sectores como la cosmética, la farmacéutica y los alimentos, a partir de los residuos líquidos de la agroindustria, es el objetivo del proyecto que ejecutará el académico de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad de Concepción (FIAUdeC), Dr. Gastón Merlet Venturelli, quien se adjudicó financiamiento del Fondecyt Iniciación para poder concretarlo.

Se trata del proyecto “Desarrollo de un proceso de separación verde usando membranas compuestas con líquido iónico para la recuperación de aromas desde residuos agroindustriales”, que el profesor del Departamento de Agroindustrias de FIAUdeC ejecutará entre marzo de 2023 y marzo de 2026.

“En un contexto de mayor escasez de recursos, una forma de hacer más sustentables los procesos agroindustriales es revalorizando nuestros residuos, y precisamente uno de los aspectos más interesantes de esta propuesta es la posibilidad de extraer compuestos de interés, dándole un valor agregado a algo que antes era un descarte y que además es un gasto para la empresa ya que ese RIL tienen que tratarlo”, afirmó el investigador.

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Explicó que, actualmente, existen variadas tecnologías para recuperar aromas, pero comentó que tienen bajos niveles de eficiencia y que no son selectivas. “Entonces, lo que yo estoy proponiendo es hacerlo selectivo a aromas específicos, y para eso, a través de simulación termodinámica, buscar qué membrana y qué solvente debo ocupar para desarrollar esta membrana de pervaporación, para que sea selectiva al compuesto que quiero capturar de esta corriente de residuos», sostuvo.

La pervaporación es un proceso mediante el cual, a través de una bomba de vacío que extrae el aire, se genera una diferencia de concentraciones entre la corriente de residuos y el otro lado de la membrana, con lo que ciertos compuestos más volátiles permean a través de la membrana, y pasan en estado gaseoso, sin necesidad de aumentar la temperatura, lo que, además, es una ventaja desde el punto de vista económico.

El investigador comentó que las membranas de pervaporación son una tecnología que, si bien no es nueva, no ha alcanzado la madurez suficiente para implementarse a escala industrial, pues hoy su desarrollo se concentra a pequeña escala, sin perjuicio que en China ya tienen plantas de pervaporación para purificar biocombustibles.

Reveló, asimismo, que ésta es una línea de investigación que ha seguido por años. “En mi doctorado trabajé con líquidos iónicos y membranas de perstracción; y en el postdoctorado utilicé el software ‘Cosmo RS’, de simulación termodinámica, que predice muy bien las afinidades de los compuestos, lo que permite ahorrar mucho tiempo y dinero en ensayos”, argumentó.

Industria

El Dr. Merlet destacó que existe un mercado importante para la industria de los aromas, de hecho, explicó que la adición de aroma a productos, como los jugos, es fundamental. “En la mayoría de los procesos productivos donde se utiliza calor, por ejemplo, en la elaboración de jugos de frutas o mermeladas, la concentración elimina aromas de forma no intencional, lo que se va como una corriente de residuos. Como eso se pierde, la idea es poder recuperar estos aromas u otros compuestos interesantes por su valor, y que representan menos del 2% del volumen de estos riles”, profundizó.

En ese sentido, detalló que el interés es capturar alcoholes y aldehídos, como: Limoneno, Linalol, Geraniol, Hexenol, Hexanol, Hexenal, Fenil Acetaldehído, Alcohol bencílico y Etanol. “Existe un mercado grande y que paga buenos precios por la pureza de estos compuestos, principalmente en la industria cosmética y farmacéutica”, declaró el académico.

Ejecución

Precisó que, si bien trabajará sin colaboradores, contará con el apoyo de los académicos Dr. Julio Romero y Dr. Esteban Quijada, de la Universidad de Santiago de Chile, y del Dr. René Cabezas, de la Universidad Católica de la Santísima Concepción.

También comentó que el proyecto financiará la adquisición de equipos, lo que permitirá ir implementando un laboratorio de membranas no convencionales en el Departamento de Agroindustrias de FIAUdeC.

Consultado sobre el trabajo que viene, el Dr. Gastón Merlet adelantó que, a través de un software de simulación termodinámica seleccionará la membrana y el solvente para diseñar la membrana compuesta. “En este proyecto voy a utilizar líquidos iónicos, una nueva generación de solventes que tienen la ventaja de que no se volatilizan y, además, uno los puede diseñar en función de la característica que uno quiera”, agregó. Así, acotó que desarrollará un prototipo de escala pequeña, con soluciones modelo, recreando corrientes residuales típicas de una industria de alimentos.