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Productos lignocelulósicos

El uso de la biomasa como materia prima básica para la elaboración de diversos productos, implica el paso desde una economía sustentada en la explotación del petróleo, a una basada en la biomasa, también conocida como Bioeconomía.

Este nuevo enfoque productivo de base tecnológica, implica un uso completo y sustentable de la biomasa (forestal, agrícola, algal), para transformarla en diversos productos químicos de valor agregado y materiales de interés comercial.

El CB-UdeC, realiza I+D+i de alto estándar a partir del uso de biomasa forestal y agrícola, donde a partir de compuestos como la celulosa, lignina y hemicelulosa se generan bioproductos con impacto en el sector de energía, manufactura y minería, entre los que se cuentan el bioetanol, biodiesel, resinas, emulsiones, agentes de separación y depresantes.

Compuestos Químicos

A nivel mundial, el desarrollo en biorrefinerías de químicos y polímeros basados en biomasa, llevará a la incorporación de nuevas demandas de materias primas, el desarrollo de nuevas tecnologías y nuevas oportunidades de negocios y emprendimiento.

En general, existe consenso sobre los beneficios del uso de biomasa de diversas fuentes para la generación de productos químicos. Una de las formas más consistentes, es la de añadir valor a su uso, como también la mejora en la eficiencia del proceso de conversión de materias primas. Más aún, si se considera que las biorrefinerías se sustentan en las industrias forestal, agrícola y alimentaria, principales actividades productivas de la Región del Biobío.

Si bien existen desafíos científicos, tecnológicos y financieros que se deben abordar de mejor manera para potenciar aún más estas líneas, en el CB-UdeC trabajamos en la obtención de diversos compuestos para el desarrollo de productos con impacto en la industria de manufactura, acuicultura, agrícola, alimentos, y salud.

Diversos metabolitos, polifenoles, terpenos y antioxidantes entre otros, han sido la base para la creación de biopintura anticorrosión y antifouling, mallas antibacterianas, pigmentos, bebidas funcionales, cremas dérmicas antifúngicas, entre otros.

Biomateriales

Con un escenario mundial donde el uso de plástico y derivados del petróleo (fuentes no renovables y que generan un negativo impacto en el medioambiente) dominan el mercado de los materiales para múltiples usos domésticos e industriales, los biomateriales a partir de biomasa lignocelulósica representan una oportunidad de dar un mejor uso a la materia prima proveniente del sector forestal, algal y agrícola de manera sustentable.

Bajo este escenario, la investigación científica y tecnológica en el desarrollo de productos de origen vegetal en lugar de las fuentes convencionales, ha tomado fuerza. Mientras que las empresas de papel han utilizado durante mucho tiempo los residuos de madera como combustible para cogeneración de energía, la reconversión de esta biomasa en biomateriales, ha abierto todo un campo de innovación con nuevas posibilidades de diversificar su uso.

Una de las líneas de investigación del CB-UdeC en el área de la biomateriales, está basada en potenciar el uso de subproductos generados en los procesos de combustibles y/o pulpaje a partir de materiales lignocelulósicos, como es la lignina, buscando así alternativas viables de modificación y uso para el desarrollo de materiales basados en recursos naturales.

Genética y biotecnología

Desde el descubrimiento de la doble hélice del ADN a mediados del siglo XX, las aplicaciones de las diferentes áreas de la genómica, genética y transcriptómica, han tenido un auge significativo y con alcance a numerosas actividades humanas.

Con la posibilidad de estudiar un gen particular o un genoma completo mediante herramientas biotecnológicas, los avances en el ámbito ambiental, de salud y agrícola han sido impresionantes. Hoy en día se encuentran disponibles más de un centenar de genomas de diferentes especies, y secuenciar un genoma humano ha bajado drásticamente de precio, llegando a costar solo un par de miles de dólares.

Otro de los avances importantes en el área, fue el desarrollo de los Organismos Genéticamente Modificados. Las primeras pruebas de campo a pequeña escala de las variedades de plantas genéticamente modificadas, fueron plantadas en EE.UU. y Canadá en 1990, seguidas de la primera versión comercial de cultivos genéticamente modificados en 1992. Desde ese momento, pese a las múltiples dificultades en términos de investigación y bioseguridad, la adopción de esta tecnología ha ido en aumento a nivel global, si bien es una de las varias técnicas utilizadas para el mejoramiento genético.

El CBUdeC, utilizando distintas herramientas de biología molecular, tiene la capacidad de generar trazabilidad genética en moluscos, genotipificación, estimación de valor genético para selección temprana de especies, detección de patógenos, detección de organismos genéticamente modificados, análisis bioinformático ensamble genoma, transcriptoma y generación de marcadores moleculares, mejorar rendimiento y producción de metabolitos de interés, producir especies mejoradas -no transgénicas-, que permiten impactar en el ámbito ambiental, agrícola, acuícola y forestal, principalmente.

Cultivo y propagación de especies acuícolas y vegetales

La micro y macropropagación de especies vegetales y acuícolas, utiliza herramientas biotecnológicas que permiten obtener resultados más allá de los que el mejoramiento o propagación convencional podrían lograr. Ya sea con fines productivos para especies de interés comercial, o para la conservación de especies, las herramientas de cultivo de tejidos presentan ventajas comparativas con otras técnicas, cuando se utilizan en paralelo o complementando programas de mejora tradicional.

Parte de estas ventajas, se sustentan en la capacidad de cultivar fragmentos de tejido, órganos, o células en medios definidos, los que permiten obtener individuos genéticamente iguales, en menor tiempo a las técnicas frecuentemente utilizadas para tal objetivo.

En este ámbito, el CB-UdeC posee las capacidades para el cultivo y propagación de especies arbóreas nativas, ornamentales y exóticas, moluscos, micro y macro algas, generación de inductores de enraizamiento y crecimiento, endófitos, además de contar con un completo banco de recursos microbianos.

Patología forestal

La investigación en el uso de agentes de control biológico en Chile ha ido creciendo en los últimos años, con el desarrollo de productos enfocados mayoritariamente al sector agrícola y forestal, con especial énfasis en el control de patógenos vegetales.

Resultados experimentales confirman que con la aplicación de agentes de biocontrol se puede alcanzar una eficacia similar a la obtenida con productos químicos, posicionándolos como una alternativa para incluirlos en programas de manejo integrado de enfermedades, con los consecuentes beneficios ambientales que esto trae (ver libro: Control Biológico de especies forestales).

El CBUdeC, genera investigación en diversas enfermedades que afectan al sector forestal principalmente, en donde se ha incorporado el estudio de enfermedades del ámbito agrícola y acuícola.

El estudio de microorganismos de interés comercial, ha permitido desarrollar tecnologías como un bioproducto para el control de enfermedades forestales en base a cepas de hongos antagonistas, con impacto directo en la industria forestal, y potenciales aplicaciones a la producción acuícola y agrícola del país.

Gestión tecnológica

El área de gestión tecnológica del CB-UdeC, es la encargada de apoyar y llevar adelante los desarrollos tecnológicos para que se transformen en innovaciones de alto impacto en el sector productivo.

En este contexto, asesora en estrategias de propiedad intelectual, fortalecimiento de redes de colaboración internas y externas, transferencia tecnológica y comercialización.

Al mismo tiempo, promueve y apoya la creación de empresas de base tecnológica, poniendo a su disposición servicios de gestión tecnológica.

Ámbitos de acción:

Propiedad Intelectual: Búsquedas del estado del arte, estrategias de propiedad intelectual, búsqueda de financiamiento para protección y apoyo a la redacción de patentes de invención. En este ámbito trabaja de manera colaborativa con la Unidad de Propiedad Intelectual de la Universidad de Concepción (UPI-UdeC).

Transferencia Tecnológica: Empaquetamiento de tecnologías, estrategias de comercialización, búsqueda y contacto con potenciales licenciatarios, y gestión de transferencia de tecnologías a empresas existentes o nuevos emprendimientos de base tecnológica. En este ámbito trabaja de manera colaborativa con la Oficina de Transferencia y Licenciamiento de la Universidad de Concepción (OTL-UdeC).

Creación de empresas de base tecnológica: Asesoría en la creación de nuevas empresas tecnológicas, estrategias de negocios, búsqueda de financiamiento y facilita el acceso a infraestructura y equipamiento del CB-UdeC. En este ámbito trabaja de manera colaborativa con la Incubadora de Negocios de la Universidad de Concepción (IncubaUdeC).

Servicios analíticos

En el área de servicios analíticos, el centro cuenta con certificaciones actualizadas que permiten realizar análisis de características físicas y químicas de aguas crudas y residuales, caracterización de biomasa y biocombustibles sólidos, muestreo y caracterización de algas, análisis químico de maderas y derivados, análisis de patógenos forestales, calidad de la madera, análisis de licores verde y negro, y análisis de pentosanos de pulpa, entre otros.

El Laboratorio de Recursos Renovables del CB-UdeC mantiene su Acreditación como Laboratorio de Ensayo, en las áreas Físico-Química para aguas residuales, de acuerdo al convenio INN-SISS y Físico Química para aguas residuales, madera y sus derivados, en el Sistema Nacional de Acreditación INN, bajo NCh-ISO 17025.2005.