Para ganar una disputa con Poseidón por la protección de una ciudad, la diosa Atenea hizo brotar un olivo.
De él se podría obtener aceite para utilizarlo como alimento, remedio para las heridas y oleo de unción.
El aceite apareció como un paso natural tras el invento de la agricultura. La humanidad domesticó plantas –como el olivo, la soja, el girasol– y animales para extraer sus aceites y grasas, respectivamente, y emplearlos tanto en alimentación como en la industria .
Desde la antigua Grecia y las primeras civilizaciones agrícolas, la humanidad ha desarrollado habilidades industriales de producción de estas sustancias que dejarían asombrado al propio Zeus.
En España, por ejemplo, consumimos cerca de 850 0000 t de aceite al año. Esta producción masiva de aceite viene asociada a una producción de residuos proporcional. EE. UU. genera cerca de 11 000 millones de litros de aceite usado, mientras que en Europa esta cifra asciende a 1 000 millones. España genera unos 150 millones de litros de aceite vegetal usado.
Con respecto a las grasas animales residuales, solo en EE. UU. se desecharon 2,6 millones de toneladas (grasa de ternera, cerdo, oveja, etc.). Ambas sustancias se generan principalmente a partir de industrias de procesamiento de alimentos, restaurantes y en nuestros hogares.
Gestión de un residuo contaminante
Los residuos de aceites y grasas deben desecharse de forma separada a los residuos orgánicos generados durante el cocinado. Jamás deben ser vertidos a la red de desagües, ya que su capacidad de contaminación es elevada. Un vertido o mala gestión de estos residuos representa un verdadero peligro; se estima que un litro de aceite puede contaminar mil litros de agua.
Debido a su inmiscibilidad, estas sustancias crean una película superficial impidiendo el intercambio de oxígeno en los medios acuáticos. Producen así la degradación de ríos, lagos, acuíferos y afectan a los suelos, ecosistemas y, por ende, a la agricultura. Su persistencia provoca el incremento de los costes de las infraestructuras necesarias para la remediación de los suelos contaminados y el depurado de aguas.
Tradicionalmente, una forma casera de reciclado ha sido la producción de jabón. Al combinar el aceite residual con sosa caústica y aplicar calor se produce la reacción de saponificación. Los más osados también pueden producir su propio combustible produciendo biodiesel casero. Sin embargo, la vida moderna es difícilmente compatible con la elaboración artesanal. Por eso, lo mejor es dejar el reciclaje de estos residuos en manos especializadas, que realizarán una recogida controlada.
Algunas iniciativas como Madre Coraje o empresas especializadas en recogida de aceite se encargan este trabajo. Para ello, han instalado contenedores específicos, que suelen mostrar colores llamativos como el naranja. En estos contenedores se deposita el aceite usado, previamente acumulado en casa en botellas usadas. La empresa guipuzcoana Eko3r ha dado un paso adelante desarrollando contenedores inteligentes mejorando de esta forma la eficiencia de la recogida.
Una segunda vida para aceites y grasas
La comunidad científica está intentando dar un valor a estos residuos, de forma que, a través de una serie de transformaciones, se puedan aprovechar para otros propósitos. La reutilización o reciclaje, que viene a ser la puesta en valor de estos residuos, se enmarca dentro del modelo de economía circular. Esto se realiza a través de un modelo de biorrefinería.
En estas instalaciones se obtienen una variedad de productos y bioenergía a partir de biomasa (o residuos vegetales o animales). El proceso es similar a las refinerías tradicionales, pero más sostenible. Optar por esta alternativa permite mitigar nuestra dependencia del petróleo, su impacto medio ambiental y reducir el impacto de verter estos residuos alimentarios.
Fabricación de biocombustibles
Las grasas y los aceites son sustancias llamadas ésteres. Generalmente, están formadas por tres ácidos grasos (que pueden tener mayor grado de saturación o insaturación) y una molécula de glicerina. A este tipo de éster lo denominamos triglicérido y su síntesis en la naturaleza está relacionada con el almacenamiento de energía para épocas de escasez.
Los triglicéridos son sintetizados por bacterias, hongos, vegetales, animales y seres humanos. Si a temperatura ambiente están en estado líquido son aceites y si están en estado sólido son grasas. El aceite puede ser usado como combustible para motores diésel. De hecho, el motor que inventó Rudolf Diesel y que presentó en 1900 en la Exposición Universal de París empleaba aceite de cacahuete como combustible.
Sin embargo, la viscosidad de los aceites es muy alta, lo que hace que se pueda formar carbonilla al quemarlo, entre otros problemas. Para reducirla, se recurre a una reacción de transesterificación. Este proceso consiste básicamente en sustituir la molécula de glicerina por otro alcohol más ligero, transformando el éster en biodiésel. Así se consigue reducir la viscosidad y producir un combustible con propiedades similares al gasóleo.
El biodiésel ha ido perdiendo peso como combustible alternativo, ya que su producción suele partir de aceites vegetales y podría, por tanto, competir con su uso en alimentación. La utilización de aceites residuales puede solucionar este conflicto, ya que se ha demostrado que el biodiésel obtenido tiene igual calidad que el procedente de aceites vegetales. En el Grupo de investigación BIOSAHE hemos producido biodiésel de distintos aceites y grasas: aceites reciclados, aceites vegetales no comestibles, aceites extraídos de la basura y grasas de kebab.
Por otro lado, la irrupción de los coches eléctricos y otros combustibles alternativos como el hidrógeno puede disminuir más aún la necesidad del biodiésel, reduciendo su utilización a aquellas situaciones en que no pueda ser usada otra fuente libre de emisiones.
Otros usos: biolubricantes y bioplásticos
Aceites y grasas pueden también ser empleados para la lubricación. Con un proceso similar al de la producción de biodiésel, se han obtenido nuevos biolubricantes, que son biodegradables y menos contaminantes que los aceites minerales. Además de aplicaciones en el sector automovilístico, estos residuos pueden ser utilizados en el sector farmacéutico y nutraceútico.
La producción de jabones vía saponificación ya es un hecho desde hace mucho tiempo, pero se ha observado que la composición de muchos de estos residuos es rica en antioxidantes y que puede ayudar en el tratamiento de muchas enfermedades.
En cuanto a la industria del procesado de pescado, hemos descubierto que los residuos son ricos en ácidos grasos omega-3, que poseen un alto valor añadido para combatir, por ejemplo, el colesterol. Un uso de gran valor para desarrollar en los próximos años es la producción de bioplásticos a partir de microorganismos alimentados con aceites residuales.
Muchas bacterias tienen la habilidad de degradar los triglicéridos e incluirlos en su metabolismo (gracias a la secreción de una enzima llamada lipasa y a un proceso metabólico llamado β-oxidación, que los humanos utilizamos para perder peso). Así, son capaces de transformarlos en otras sustancias como pueden ser los bioplásticos.
Los biopolímeros han demostrado tener propiedades similares a los termoplásticos procedentes del petróleo. Por tanto, pueden utilizarse en tecnología, como la impresión 3D, abriendo un increíble abanico de posibilidades. Como vemos, el aceite que sale de la freidora puede tener miles de vidas. Lo que hoy nos sirvió para cocinar unas fabulosas patatas fritas, mañana puede ser el bioplástico del asa de la sartén.
A su vez, al desechar este utensilio, otros microorganismos pueden emplear ese bioplástico para producir el hidrógeno que nos lleve al trabajo (en un nuevo motor que aproveche la reacción de hidrógeno y oxígeno para producir energía) y moléculas de agua, que regarán el olivo que hace cientos de años una diosa como Atenea nos regaló. En este caso, el milagro es fruto de la economía circular.
Autores
Miguel Carmona Cabello Investigador en el Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada, Universidad de Córdoba
Pilar Dorado Catedrática en el Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada, Universidad de Córdoba
Sara Pinzi Profesora del Departamento de Química Física y Termodinámica Aplicada, Universidad de Córdoba
