Innovación Sostenible: Papel Higiénico y Celulosa de Algas en la Universidad Pablo de Olavide
La Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla está a la vanguardia de la investigación en sostenibilidad y economía circular, desarrollando soluciones innovadoras para la producción de materiales esenciales con un menor impacto ambiental. Un claro ejemplo de este compromiso es la investigación que se centra en la obtención de celulosa de alta pureza a partir de algas, con un enfoque particular en la producción de papel higiénico.
Investigación Pionera: Biorrefinería de Residuos de Marea
Las investigadoras del grupo ECOWAL de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla, Ana Moral y Menta Ballesteros, están desarrollando una nueva línea de investigación titulada “Biorrefinería de residuos de marea. Obtención de celulosa de alta pureza y otros productos de fraccionamiento”. Esta línea de investigación persigue la revalorización de residuos y la minimización del impacto medioambiental, basándose en la extracción de celulosa de distintas especies de macroalgas mediante tecnologías limpias.
Con esta iniciativa, se cumple "un doble objetivo: la conversión de residuos de marea en productos con alto valor añadido, así como la reutilización de los residuos generados durante el proceso que, debido a su carácter no contaminante, pueden emplearse en alimentación, aditivos, o como biocombustibles", explica la investigadora Ana Moral.
El Potencial de la Celulosa de Algas
Debido a las excepcionales características que presenta la celulosa procedente de las algas en comparación con las materias primas vegetales, las posibilidades de aplicación son múltiples.
La celulosa, un componente fundamental en la fabricación de papel, tradicionalmente se obtiene de la madera. Sin embargo, la investigación de la UPO explora alternativas más sostenibles que reducen la dependencia de los recursos forestales y minimizan la huella ecológica de la industria papelera.
Tabla 1: Comparativa de Celulosa de Algas vs. Materias Primas Vegetales Tradicionales
| Característica | Celulosa de Algas | Materias Primas Vegetales (Madera) |
|---|---|---|
| Impacto Ambiental | Menor (revalorización de residuos de marea) | Mayor (deforestación, uso de recursos forestales) |
| Necesidad de Tierra | Mínima (crecimiento en entornos marinos) | Alta (cultivos forestales) |
| Consumo de Agua Dulce | Potencialmente menor en cultivo/recolección | Significativo |
| Ciclo de Crecimiento | Rápido | Largo |
| Pureza | Alta pureza, lo que facilita el procesamiento | Requiere procesos intensivos para eliminar lignina |
| Aplicaciones | Múltiples (papel, aditivos, biocombustibles) | Papel, construcción, muebles, etc. |
| Innovación | Tecnología emergente con alto potencial | Tecnología madura y establecida |
Como se hace el Papel Higiénico
Expertas Detrás de la Investigación
Ana Moral Rama es doctora en Ciencias Químicas, profesora titular de Universidad del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide e investigadora principal del Grupo PAIDI RNM-916. Su principal línea de investigación es el estudio y aplicaciones de polímeros biodegradables. Ha colaborado en proyectos financiados por Organismos Públicos de Investigación y de la Unión Europea, así como con empresas de gran relevancia dentro del sector de la Ingeniería Química, entre las que cabe destacar Unión Fenosa, Grupo de Bioindicación de Sevilla, Tolsa y Holmen Paper, desarrollando su actividad investigadora en la industria de la pasta y papel, fibrocementos, así como tratamiento de aguas residuales.
Menta Ballesteros es doctora en Ingeniería de Bioprocesos y profesora contratada doctora del Departamento de Biología Molecular e Ingeniería Bioquímica de la Universidad Pablo de Olavide. Su investigación principal se ha centrado en los últimos años en la descontaminación y desinfección de aguas mediante Procesos de Oxidación Avanzada en colaboración con la Plataforma Solar de Almería y la Universidad de Almería. Tiene un elevado número de publicaciones de alto impacto, una patente, numerosas participaciones en congresos internacionales y participa activamente en proyectos financiados por Organismos Públicos de Investigación.
Una Patente para una Producción de Papel Menos Contaminante
La Universidad Pablo de Olavide (UPO) ha patentado un sistema de producción de papel menos contaminante que el empleado en los métodos actuales, utilizando para ello material lignocelulósico procedente de residuos o subproductos de procesos agrícolas y forestales. Ildefonso Pérez Ot, María Jesús de la Torre y Ana Moral Rama, profesores de la UPO, son coautores de este novedoso sistema, en el que también participan científicos de la Universidad Complutense de Madrid (UCM). “Una patente con una clara ventaja medioambiental, sumado a un mayor respeto por el entorno, el reciclaje y revalorización de residuos”, señalan desde la Universidad sevillana.
Diagrama conceptual del proceso de obtención de celulosa a partir de algas y residuos lignocelulósicos.
Desafíos de los Métodos Tradicionales y la Solución de la UPO
El proceso de producción de la celulosa, conocido como “kraft”, parte de la cocción de las astillas de la madera para extraerle la lignina, una suerte de pegamento natural que en plantas y árboles mantiene unidas las fibras de celulosa y responsable del color marrón del papel. La cocción kraft tiene el inconveniente de que se tiene que detener con altos contenidos en lignina para evitar pérdidas en el rendimiento y la calidad de la pasta. En un proceso posterior, la lignina residual se elimina en una etapa de blanqueo utilizando productos químicos costosos y contaminantes.
Base de la Investigación y Ventajas del Nuevo Sistema
En su patente, este grupo de investigadores propone reducir la carga contaminante de la producción del papel mediante un tratamiento prolongado de la extracción de la lignina (deslignificación extendida) durante la cocción, bajo condiciones que garantizan la calidad de las pastas obtenidas. De manera paralela a la digestión de la madera, en un reactor auxiliar se obtiene una sal especial. Este aditivo, incorporado al digestor antes de que alcance condiciones críticas de degradación de las celulosas, permite reducir la sulfidez y, por tanto, el impacto ambiental derivado al uso de sulfuro en la cocción y durante la recuperación de lo que se conoce como lejías negras.
Otra de las ventajas del sistema patentado es que, además de lo expuesto, este procedimiento da lugar a menores emisiones de contaminantes hídricos, especialmente cuando se comparan entre sí las cargas contaminantes de los vertidos generados a lo largo de todas las etapas de producción de las pastas de celulosa, que comprenden los procesos de cocción, lavado de pastas, refino y blanqueo.
Gráfico ilustrativo del menor impacto ambiental del proceso patentado por la UPO en comparación con métodos tradicionales.
Este enfoque innovador de la Universidad Pablo de Olavide no solo busca la eficiencia en la producción de celulosa, sino que también subraya un compromiso firme con la sostenibilidad y la protección del medio ambiente, abriendo nuevas vías para la fabricación de productos cotidianos como el papel higiénico de manera más responsable.