La Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah «KAUST» del Reino de Arabia Saudita tiene como objetivo transformar la investigación en innovaciones económicamente productivas, centrándose en las prioridades nacionales de investigación, desarrollo e innovación: Salud y Bienestar, Medio Ambiente Sostenible y Necesidades Esenciales, Energía y Liderazgo Industrial y Economías del Futuro.
Además, su estrategia tiene como objetivo fortalecer las alianzas de la KAUST con los sectores público y privado, lo que contribuirá a lograr los objetivos de la Visión 2030.
En línea con estos objetivos investigadores de la KAUST están repensando un componente importante de los actuales residuos municipales e industriales inspirándose en las moscas.
Durante su metamorfosis, las larvas de la mosca soldado negra devoran materia orgánica, convirtiéndola en alimento para animales rico en proteínas, los desechos restantes se utilizan como fertilizante orgánico de alta calidad.
Reutilizar los residuos como un recurso valioso es un paso clave para construir una economía circular sostenible.
En su etapa larvaria, las moscas soldado negras (BSF) devoran materia orgánica para acumular las reservas de proteínas, grasas y quitina que necesitan para metamorfosearse en moscas adultas. En el proceso, las larvas (y los desechos) se transforman.
“Durante un período de 12 días después de la eclosión, las larvas de BSF crecen hasta aproximadamente el 10.000 por ciento de su peso original, ya que metabolizan los nutrientes de los desechos orgánicos”, dice Ribhu Gautam, un investigador posdoctoral en los laboratorios de Mani Sarathy, quien dirigió el proyecto.
“Al mismo tiempo, reducen significativamente el volumen de desechos”, agrega.
Las larvas engordadas y los desechos restantes son productos valiosos, los primeros como alimento para animales rico en proteínas y los segundos como fertilizante orgánico de alta calidad.
“El proceso es rápido y genera emisiones de carbono considerablemente menores en comparación con cualquier tecnología existente para procesar estos desechos, incluida la incineración, la digestión anaeróbica y el vertido en vertederos”, dice Baqer Aljaman, estudiante de doctorado en el grupo de Sarathy.
Aljaman también es director ejecutivo de Organic Waste Management Solutions (OWMS), empresa emergente lanzada por el equipo para ampliar y comercializar el proceso basado en BSF.
Equipo OWMS (de izquierda a derecha): Daniel Enebeli, Ribhu Gautam, Sushant Giri, Baqer Aljaman, Mani Sarathy. @KAUST 2024.
Un proyecto basado en larvas de mosca puede parecer poco apropiado para un grupo que se centra principalmente en la combustión de combustibles y la química de la pirólisis, admite Gautam.
“Nuestro equipo comenzó a investigar las larvas de BSF en el 2017, coincidiendo con el pedido de una empresa líder de BSF, con sede en Sudáfrica, que nos pidió desarrollar una tecnología para valorizar la grasa extraída de las larvas de BSF antes de alimentar a los peces y las aves de corral”, explica Sarathy.
“Desarrollamos tecnologías para convertir la grasa de BSF en combustibles y aceites lubricantes”.
El equipo volvió a analizar el procesamiento de desechos de BSF después de que Tanmiah Food Company los contactara en el 2020 para desarrollar una solución para el estiércol de las granjas avícolas y los desechos de los pollos de engorde.
Sarathy es un experto líder en un proceso llamado pirólisis, que puede convertir los desechos orgánicos en biocombustibles valiosos y otros productos al calentarlos en ausencia de oxígeno. Sin embargo, el estiércol de pollo no es adecuado para la pirólisis debido a su alto contenido de nitrógeno y grasa.
“Decidimos utilizar larvas de BSF para que primero se alimenten del nitrógeno y las grasas del estiércol. Los desechos restantes se pueden pirolizar para producir un biocarbón de alto valor”.explica Sarathy.
Las larvas criadas en los desechos de la granja avícola se podrían separar y procesar para extraer sustancias químicas de alto valor.
El equipo incorporó a un socio, Daniel Enebeli, de la empresa emergente de cultivo de BSF Protein Kapital, para implementar un proceso innovador de producción y cultivo de larvas de BSF.
“Juntos estamos aplicando un método patentado para producir miles de huevos por mosca, en lugar de los 50 huevos que suelen producir”, afirma Aljaman.
Basándose en esta mejora de la eficiencia, el equipo está buscando una aplicación más amplia de la tecnología de BSF a otros residuos orgánicos.
“Estas innovaciones, nos han permitido implementar la solución de manera más amplia para más tipos de flujos de residuos orgánicos en Arabia Saudita”, afirma Sarathy.
El equipo de OWMS está desarrollando un proceso de gestión de residuos de BSF basado en módulos que se puede instalar en el lugar donde se producen los residuos para facilitar la gestión de los mismos y minimizar su transporte.
El módulo de demostración a pequeña escala del equipo ya ha procesado varias toneladas de desechos de esta manera.
«Ahora estamos ampliando la escala para manejar tres toneladas de desechos alimentarios por día», dice Gautam.
El equipo ya está en conversaciones con varias empresas interesadas en adoptar esta tecnología.
Para Sarathy, explorar soluciones de base biológica para la gestión de residuos orgánicos ha supuesto un nuevo conjunto de desafíos.
“Hemos descubierto que los residuos orgánicos son creaciones extraordinarias de la naturaleza y nos centramos en mantener un entorno saludable para que puedan devorar los residuos y, al mismo tiempo, crear valor”, afirma.
