La académica del Departamento de Química de la Universidad de La Serena, Claudia Bernal, encabeza una línea de investigación que convierte descartes acuícolas en carbonato y óxido de calcio biológicos, avanzando en soluciones sustentables para la industria pesquera, alimentaria y petrolera.

En el marco del proyecto SATREPS de Recuperación de Bioproductos de Alto Valor para Aumentar la Sustentabilidad de la Industria Pesquera en Chile (ReBiS), desde el Departamento de Química de la Universidad de La Serena han surgido diversas iniciativas para el aprovechamiento sustentable de los descartes de la industria acuícola.

La académica Claudia Bernal está liderando un proyecto de investigación llamado “Valorización de residuos de ostión en productos de calcio”, que consiste en transformar las conchas de ostión en carbonato y óxido de calcio de origen biológico.

La doctora en Ciencias Químicas explicó que “el carbonato de calcio es un mineral que tiene muchas aplicaciones en construcción y normalmente se extrae mediante procesos mineros, pero nosotros estamos trabajando con un carbonato de calcio de origen biológico, que podría tener variadas e interesantes aplicaciones, ya que no viene contaminado con residuos u otros metales, a diferencia de cuando se extrae por minería”.

Para la investigadora, esto es de suma relevancia, ya que “la exportación de ostión en Chile deja alrededor de un 60% de descarte en conchas, que es un material inorgánico que no se degrada y esto se transforma en un problema. Por ejemplo, en Tongoy se acumulan toneladas de conchas que en sí mismas no se degradan, las que a veces tienen material orgánico, lo que puede generar problemáticas ambientales”.

Distintas aplicaciones

Ahondando en esta iniciativa, la Dra. Bernal detalló que “tenemos dos propuestas, la primera la realizaremos a través del proyecto “Valorización de residuos de ostión en productos de calcio” que financiaremos mediante el Fondo Nacional de Desarrollo Regional (FNDR) de la Región de Coquimbo que nos adjudicamos a través del Gobierno Regional de Coquimbo, y que tendrá una duración de dos años a contar de la ejecución del proyecto”.

La experta puntualizó que “el carbonato de calcio que utilizamos proviene de las conchas de ostiones que procesa la empresa Noctiluca, quienes nos proveen de materia prima y son nuestros colaboradores en esta iniciativa. La idea es implementar una planta piloto que procese las conchas de ostión hasta convertirlas en carbonato de calcio y óxido de calcio, además de una ruta de transferencia tecnológica e innovación para la bahía”.

Por su origen biológico, añadió, “estos dos productos están libres de contaminación, por eso, queremos promocionarlo como suplemento nutricional para gallinas ponedoras, ganado que produce lácteos y para mascotas”.

Ahondando en esto, la investigadora señaló que “el óxido de calcio, también tiene aplicaciones industriales, como limpieza industrial y tratamiento de aguas”.

Catalizadores

Bernal relató que “nuestra segunda propuesta es trabajar con el óxido de calcio generado desde las conchas de ostión, como un catalizador para producir fructosa desde la glucosa, en un tiempo de reacción considerablemente menor, disminuyendo la huella de energía. Esta reacción se llama isomerización y consiste en que aunque se conserva la misma cantidad de carbonos, oxígeno e hidrógeno, la configuración es diferente”.

Según la Dra. Bernal esto es de suma importancia porque “la fructosa puede convertirse en productos para generar polímeros, lo que es una solución para la inminente crisis en la producción de químicos que no provengan de la industria del petróleo”.

La especialista también destacó que “estamos comparando el uso de óxido de calcio y el uso de soda cáustica (NaOH), un catalizador tradicional, que si bien es muy rápido, genera muchos subproductos y poca fructosa, a diferencia del óxido de calcio, que si bien toma más tiempo, solo genera  fructosa”.

“La segunda forma es a través de la mezcla de un fosfato, una enzima y el óxido de calcio, lo que da una estructura conocida como nanoflor. Lo novedoso es que las enzimas que estamos utilizando, glucosa oxidasa y la polifenol oxidasa, se estabilizan para trabajar bajo condiciones ácidas y a temperaturas un poco más altas que las fisiológicas, mostrando que se puede formar un catalizador biológico activo y estable a partir de las conchas de ostión”, recalcó.

Finalmente, la experta hizo hincapié en que “ninguna de estas iniciativas habrían sido posibles si no se alinearan con el círculo virtuoso de la sustentabilidad que busca promover el proyecto SATREPS, que es parte de un trabajo conjunto entre las universidades de La Serena y de Hokkaido, Japón, con el apoyo de la U. Católica del Norte y el financiamiento de la Agencia de Cooperación Internacional del Japón (JICA) y la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología (JST)”.