Sustituir materias primas fósiles por biomasa es una oportunidad única en términos de sostenibilidad. Sin embargo, es conveniente plantear qué tipo de biomasa es más adecuada para obtener qué producto, para utilizar con qué tecnología y en qué lugar. Una investigación reciente desarrolla un marco de decisión temprana para responder a estas preguntas antes de escalar biorrefinerías. Mediante modelos matemáticos, simulación de procesos y análisis de ciclo de vida, el estudio compara alternativas, anticipa costes e impactos y orienta el uso sostenible de nuestros recursos biomásicos domésticos.
Reducir nuestra dependencia de los recursos fósiles no solo exige producir más electricidad renovable. También necesitamos nuevas formas de obtener combustibles, energía, productos químicos y materiales. En este reto, la biomasa de nuestro entorno puede convertirse en una materia prima estratégica.
Decidir antes de escalar
No basta con que un recurso sea renovable para asegurar su sostenibilidad. Una misma biomasa puede transformarse por distintas vías y dar lugar a productos muy diferentes. Cada opción implica costes, transporte, energía e impactos. Por eso, antes de escalar una tecnología, conviene responder unas preguntas decisivas: qué biomasa utilizar, qué producto obtener, con qué tecnología y en qué lugar.
En nuestra investigación trabajamos en un marco de decisión temprana —una serie de criterios de ayuda a la toma de decisiones en las fases iniciales del proyecto—, para diseñar biorrefinerías sostenibles. Una biorrefinería transforma biomasa en productos útiles, de forma similar a una refinería convencional, pero sustituyendo el petróleo por materias primas renovables.
Herramientas para elegir mejor
Combinamos modelos matemáticos, simulación de procesos y análisis de ciclo de vida para mejorar las decisiones de diseño y operación. Los modelos representan la biomasa disponible, las tecnologías, los productos y las restricciones ambientales. La simulación estima cómo funcionaría una tecnología a mayor escala. Y el análisis de ciclo de vida tiene en cuenta toda la cadena de suministro y la sustitución de productos fósiles. Con esta combinación evitamos decidir solo por una variable: producir más no siempre significa contaminar menos.
Ejemplos que orientan el camino
Algunos ejemplos muestran la utilidad de este enfoque. En el sector del olivar, hemos analizado cómo el orujillo puede transformarse en antioxidantes, lignina, bioetanol y energía, comparando configuraciones con distintas fuentes de calor y electricidad, con y sin captura de carbono. También hemos estudiado la extracción de ácidos triterpénicos con usos en cosmética, farmacia o nutrición, comprobando que maximizar la producción no siempre es la opción más sostenible. Una solución intermedia mantuvo una recuperación elevada de 675 mg por cada 100 g de biomasa seca, con bajo impacto climático.
En materiales de construcción, hemos evaluado geopolímeros que incorporan biochar, un carbón estable obtenido de biomasa, los cuales con solo un 5 % de biochar, reducen la huella de carbono en torno a un 70 % frente al cemento convencional y, en escenarios energéticos más limpios, podrían incluso almacenar más carbono del que emiten.
Estas y otras rutas se integran ahora con modelos de redes de biorrefinerías, que conectan recursos biomásicos, plantas de conversión, tecnologías y mercados. Así podemos estudiar no solo si una tecnología funciona, sino dónde implantarla, qué biomasa utilizar y qué productos priorizar para generar mayor valor económico, ambiental y territorial. Una tecnología prometedora en el laboratorio puede no ser la mejor cuando se consideran energía, transporte, reactivos, emisiones y uso real de los recursos. Una alternativa menos evidente puede ser más robusta si combina buen rendimiento, menor impacto y viabilidad territorial.
La biomasa doméstica debe gestionarse con prudencia
De lo que no hay duda es que la biomasa doméstica representa una oportunidad única para reducir la dependencia de materias primas fósiles importadas y generar valor en zonas rurales e industriales. Pero es un recurso limitado y debe gestionarse con prudencia. Nuestro enfoque no busca usar más biomasa a cualquier precio, sino identificar las rutas con mayor beneficio económico, ambiental y territorial.
Si queremos que las biorrefinerías contribuyan a una economía menos fósil, necesitamos decidir bien desde el principio. Los modelos, la simulación y el análisis de ciclo de vida permiten anticipar problemas, comparar opciones y transformar la innovación en soluciones sostenibles.
Este trabajo se enmarca en el proyecto SUSBIOR (PID2023-151855OA-I00), financiado por MICIU/AEI/10.13039/501100011033 y por FEDER, UE. Más información:
https://susbior.github.io/SUSBIOR/
Referencia:
Morán-Alarcón, L. C., Galán-Martín, A., del Mar Contreras, M., Romero, I., & Castro, E. (2026). An integrated early-stage decision framework for sustainable scale-up of biorefinery processes. Biomass and Bioenergy, 214, 109509.
Autores del artículo divulgativo:
Ángel Galán Martín, Inmaculada Romero Pulido, Luis Carlos Morán-Alarcón, María del Mar Contreras y Eulogio Castro
Instituto de Investigación en Biorrefinerías (I3B)
Universidad de Jaén
Fuente: Scientias
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