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Enzimas microbianas para producir detergentes, textiles y cosméticos más sostenibles

FuturEnzyme, un proyecto europeo liderado por el CSIC, persigue sustituir los agentes químicos por enzimas microbianas que puedan incorporarse en la fabricación de productos de consumo. Desarrollarán un método para identificar más rápidamente enzimas que sean eficaces, estables, que puedan ser producidas a menor coste, y llevar su producción a escala industrial.

El proyecto FuturEnzyme  busca añadir enzimas microbianas a los productos de consumo (textiles, detergentes y cosméticos) para hacerlos más respetuosos con el medio ambiente. Imagen: RDCSICUn equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) lidera un proyecto europeo para obtener enzimas microbianas que sirvan para crear productos de consumo (textiles, detergentes y cosméticos) más respetuosos con el medio ambiente. El proyecto, denominado FuturEnzyme, acaba de iniciarse y cuenta con una financiación de casi seis millones de euros del programa marco de I+D+I de la UE Horizonte 2020.

Los detergentes, los textiles y los cosméticos son bienes básicos de uso diario con fórmulas complejas que pueden dañar el medio ambiente y generar un impacto muy elevado en las emisiones de CO2, además del consumo de grandes cantidades de energía, agua y del vertido de productos químicos.

Es conocido por estudios de mercado e industriales que las enzimas pueden reducir la huella de producción (producción de CO2, y consumo de energía, agua, y agentes tóxicos) de estos productos, haciendo que éstos no solo sean más ecológicos sino también más innovadores y tengan mejores propiedades.

Se estima que el uso de estas enzimas podría reducir las emisiones de CO2 en 42 millones de toneladas al año, según estimaciones recientes. “El uso de enzimas permite tener un producto más respetuoso con el medio ambiente”, explica Manuel Ferrer, investigador del CSIC en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP-CSIC) y coordinador del proyecto europeo. “Por ejemplo, se necesita menos cantidad de sales, agentes blanqueadores y surfactantes en los detergentes – lo que reduce la toxicidad del producto-, se reduce la demanda de energía al permitir lavados a baja temperatura y disminuye el impacto ambiental, ya que se vierten menos productos tóxicos en el circuito de agua durante su uso o el final de su vida útil”.  

Sustituir los agentes químicos es crucial porque la producción de detergentes, textiles y cosméticos se verá afectada por el impuesto sobre el carbono y otras medidas para limitar la liberación de CO2 y sustancias tóxicas, limitar el consumo de energía y el cambio climático, indica Ferrer. Además, añade, “permiten hacer productos con nuevas características, por ejemplo, una ropa deportiva con propiedades mejoradas”.

Se estima que el uso de estas enzimas podría reducir las emisiones de CO2 en 42 millones de toneladas al año, según estimaciones recientes.

Reducir el coste de producción

Aunque ya existen en el mercado enzimas que pueden ser usados por la industria en múltiples sectores, menos del 10% de los productos de consumo actuales las contienen, ya sea por su elevado coste o por su bajo rendimiento.

El problema es que añadir enzimas supone un coste extra. “Lo que este proyecto va a conseguir es identificar más rápidamente enzimas de origen microbiano que sean más eficaces y estables, y que puedan ser producidas a menor coste”, explica Manuel Ferrer.

Para lograrlo, el consorcio multidisciplinar de FuturEnzyme partirá de detergentes, cosméticos y ropa (por ejemplo, deportiva)  ya disponibles en el mercado. “No se trata de diseñar nuevos productos que tardarían años en comercializarse, sino de mejorar los ya existentes para hacerlos más ecológicos, funcionales y sostenibles mediante la incorporación de enzimas en el proceso de producción", añade Ferrer.

La tecnología combinará el análisis masivo de datos biológicos mediante supercomputadores -tarea que realizará el equipo del Prof. Víctor Guallar, en el Centro de Supercomputación de Barcelona- con la bioprospección, la ingeniería de proteínas, la biotecnología y las pruebas preindustriales. El objetivo es  poder seleccionar las mejores enzimas de entre miles o millones de ellas, algo que hasta la fecha no ha sido posible.

¿Se conseguirá con este proyecto una producción de detergentes con enzimas microbianas menos costosa que la actual? La respuesta, concluye Ferrer, es afirmativa. “Las enzimas se podrán seleccionar y posteriormente sintetizar de una forma muy económica”, añade Ferrer, “y la producción se llevará a nivel industrial en colaboración con socios que tienen capacidad de realizar fermentaciones a escala de miles de litros”. Por otro lado, las nuevas enzimas, que serán más baratas, al ser también más eficaces “podrán incorporarse en menor cantidad manteniendo la eficacia, y disminuyendo el coste de los productos”.

El consorcio de FuturEnzyme está integrado por 16 socios académicos e industriales europeos de España, Austria, Italia, Portugal, Reino Unido, Suiza y Alemania. El CSIC no solo es coordinador del proyecto, sino que también participa en todas las etapas, desde la extracción y caracterización de las enzimas, su mejora mediante técnicas de ingeniería y la producción a bajo coste hasta los ensayos a escala preindustrial. También participa como investigadora principal Julia Sanz, del Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR-CSIC), que se encargará de caracterizar las estructuras de las enzimas. FuturEnzyme ha comenzado el día 1 de junio de 2021 y se desarrollará hasta 2025.

Twitter: @futurenzyme