Ivace+i Innovación impulsa una técnica con bacterias y fagos para degradar bioplásticos
Ivace+i Innovación financia el desarrollo de nuevas técnicas y tratamientos basados en bacterias y fagos para acelerar la degradación de bioplásticos en entornos industriales. La iniciativa pretende optimizar los actuales tratamientos industriales aplicados a residuos orgánicos, entre ellos el compostaje y la digestión anaerobia.
La digestión anaerobia es un proceso biológico en el que microorganismos descomponen materia orgánica en ausencia de oxígeno. En este contexto, el proyecto ‘Microfago’ plantea actuar sobre la población microbiana implicada en la degradación de los bioplásticos para modificar las condiciones en las que se desarrolla el proceso.
El proyecto está coordinado por el Instituto Tecnológico del Plástico, Aimplas, y cuenta con la participación de las empresas tecnológicas Darwin Bioprospecting y Evolving Therapeutics, la empresa de gestión de residuos Girsa y la Universitat de València. La iniciativa también cuenta con apoyo económico de la Unión Europea a través del programa Feder Comunitat Valenciana para el periodo 2021-2027.
El objetivo es controlar de manera precisa la población microbiana responsable de la degradación de los bioplásticos mediante dos vías. Por una parte, el proyecto plantea eliminar bacterias inactivas o inhibidoras mediante la introducción de virus específicos denominados bacteriófagos o fagos. Por otra, busca aumentar la presencia de microorganismos capaces de degradar los plásticos.
Control de la población microbiana durante la biodegradación
El planteamiento pretende acelerar y optimizar la descomposición de bioplásticos mediante la combinación de ambas actuaciones. Los resultados se evaluarán a escala de laboratorio, piloto e industrial para comprobar el rendimiento de degradación en las diferentes escalas.
El proyecto ‘Microfago’ se basa en un enfoque microbiológico que combina la incorporación de bacterias activas para biodegradar los bioplásticos con la eliminación específica, mediante fagos, de aquellas que inhiben el proceso o compiten por los recursos.
Los fagos permiten actuar de forma específica sobre las bacterias consideradas perjudiciales para el proceso, sin afectar al resto de la población microbiana. El planteamiento permite modular la microbiota del proceso para favorecer una biodegradación más rápida y eficiente en comparación con los métodos de compostaje o digestión anaerobia descritos en la iniciativa.
Actualmente, el proyecto ha sido sometido a pruebas a escala de laboratorio y piloto. Los ensayos realizados hasta el momento muestran que los microorganismos aislados por Darwin Bioprospecting agilizan el proceso de biodegradación, mientras que los fagos obtenidos por Evolving Therapeutics eliminan bacterias no favorables.
Los resultados de estos ensayos apuntan a la generación de un entorno en el que las bacterias consideradas beneficiosas pueden desarrollar su función. La iniciativa prevé avanzar posteriormente hacia ensayos a escala semiindustrial.
Identificación de bacterias y ensayos en condiciones controladas
Para alcanzar esta fase, previamente se han identificado y caracterizado las bacterias consideradas clave para la biodegradación. Este trabajo ha permitido desarrollar soluciones basadas en microorganismos específicos para el tratamiento de los bioplásticos.
De forma paralela, se completaron ensayos en condiciones controladas por grupos de referencia en Aimplas y la Universitat de València. Estos trabajos se orientaron a analizar el proceso de compostaje y las características fisicoquímicas asociadas al mismo.
La participación de centros tecnológicos, universidades y empresas permite cubrir distintas áreas relacionadas con el desarrollo de la técnica. El proyecto reúne capacidades vinculadas a la microbiología, la biotecnología, la ciencia de los materiales y la gestión y tratamiento de residuos.
Las empresas tecnológicas Darwin Bioprospecting y Evolving Therapeutics participan en la generación de las bacterias y los fagos empleados en el proyecto. Su participación permite trasladar el conocimiento científico relacionado con la microbiología y la biotecnología al desarrollo planteado en ‘Microfago’.
Infraestructura y condiciones para los ensayos industriales
El trabajo de Aimplas y la Universitat de València permite controlar y conocer las condiciones de compostaje y el proceso de biodegradación. Ambas entidades participan en los trabajos destinados a caracterizar las condiciones en las que se desarrolla el proceso.
Por su parte, la empresa de gestión y tratamiento de residuos Girsa aporta los materiales necesarios, asesoramiento sobre las condiciones industriales e infraestructura para realizar ensayos a escala industrial. Esta participación busca acercar el producto desarrollado a las condiciones de aplicación industrial previstas en el proyecto.
‘Microfago’ se desarrolla, por tanto, mediante la colaboración de centros tecnológicos, universidades y empresas vinculadas a la microbiología, la biotecnología, la ciencia de los materiales, la gestión de residuos y los bioplásticos. Cada participante aporta capacidades específicas relacionadas con las distintas fases del desarrollo.
El proyecto contempla la evaluación de los resultados en diferentes escalas, desde las pruebas de laboratorio y piloto realizadas hasta los ensayos previstos a escala semiindustrial e industrial. Esta progresión permitirá analizar el comportamiento de la técnica en las distintas condiciones de ensayo contempladas.
Aplicación a compostaje y digestión anaerobia
La técnica desarrollada en ‘Microfago’ está orientada a mejorar la degradación de bioplásticos dentro de procesos industriales destinados al tratamiento de residuos orgánicos. El proyecto plantea intervenir sobre la composición de la población microbiana mediante la combinación de microorganismos capaces de degradar los plásticos y fagos dirigidos contra bacterias que interfieren en el proceso.
El compostaje y la digestión anaerobia constituyen los dos tratamientos industriales mencionados en la iniciativa como ámbitos de aplicación de las nuevas técnicas. En ambos casos, el proyecto estudia las condiciones microbiológicas relacionadas con la degradación de los bioplásticos.
Los ensayos realizados hasta el momento han permitido evaluar tanto la actividad de los microorganismos aislados por Darwin Bioprospecting como la acción de los fagos obtenidos por Evolving Therapeutics. El siguiente avance previsto en el proyecto corresponde a los ensayos a escala semiindustrial.
La iniciativa cuenta además con el apoyo económico de la Unión Europea a través del programa Feder Comunitat Valenciana para el periodo 2021-2027. Su desarrollo reúne la participación de Aimplas, Darwin Bioprospecting, Evolving Therapeutics, Girsa y la Universitat de València en las distintas tareas vinculadas al estudio y aplicación de la técnica.
