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¿Puede simple molécula derivada del azúcar reescribir las reglas de la industria química? En un mundo urgido por alternativas al petróleo, el 5-Hidroximetilfurfural (5-HMF) emerge como un actor inesperado: pequeño, versátil y pequeño, versátil y capaz de transformar industrias enteras.
Este compuesto derivado de la fructosa está en el centro de una apuesta ambiciosa por reconfigurar la producción de materiales, recubrimientos, plásticos y productos agroquímicos, todo sin depender de insumos fósiles.
Con la mira puesta en una actividad industrial más verde y resiliente, el consorcio liderado por Michelin pondrá en marcha la primera planta industrial de producción de 5-HMF biobasado del continente, capaz de producir 3.000 toneladas por año. La iniciativa forma parte del proyecto CERISEA, acrónimo de “Competitive production of HMF and derivatives for an Eco-designed and Resilient Industry towards Sustainable European Autonomy”, y busca abrir una nueva era para la industria química, más sostenible, circular y resiliente.
El 5-HMF es un químico plataforma que puede obtenerse a partir de fructosa, incluso de subproductos agrícolas como residuos de cosecha. Su estructura lo convierte en un insumo extremadamente versátil, capaz de reemplazar bloques constructivos petroquímicos en la fabricación de resinas, plásticos, aditivos, recubrimientos e incluso productos para el agro.
En síntesis, el 5-HMF es un comodín molecular con potencial para reducir drásticamente la huella ambiental de muchas industrias. Sin embargo, hasta ahora no existían procesos industriales económicamente viables para producirlo a gran escala. Eso está a punto de cambiar.
El proyecto CERISEA, financiado con 20 millones de euros por el programa Horizonte Europa, está liderado por Michelin Engineered Polymers y reúne a 12 socios europeos entre los que destacan Avantium, IFP Energies Nouvelles, ARKEMA, CNRS, Université de Technologie de Compiègne y centros de investigación especializados en energía, embalaje y sostenibilidad.
Uno de los grandes aportes tecnológicos será el desarrollo de fructosa avanzada a partir de flujos secundarios, un avance clave para utilizar subproductos y residuos agrícolas.
La planta piloto también integrará un modelo de economía circular al reutilizar huminas, un subproducto del proceso, como insumo industrial. Además, se garantizará el cumplimiento normativo en materia de salud, seguridad y medio ambiente, con vistas a una futura aprobación regulatoria del 5-HMF y sus derivados.
Como en una receta bien calibrada de química verde, el camino hacia el 5-HMF comienza mucho antes de que la fructosa entre en juego. El verdadero punto de partida está en los residuos: restos agrícolas, tallos de maíz o fibras vegetales, materiales que hasta hace poco eran tratados como desecho.
El proceso se inicia con el pretratamiento de esta biomasa lignocelulósica, que busca romper sus estructuras más resistentes —la celulosa y la hemicelulosa— para liberar los azúcares encerrados. Una vez descompuesta esta matriz vegetal, entra en acción la hidrólisis enzimática, que convierte los polisacáridos complejos en azúcares simples, principalmente glucosa.
Pero aquí ocurre una alquimia interesante: la glucosa se isomeriza en fructosa, una forma más reactiva y eficaz para el paso clave que sigue. Esta transformación se logra mediante catalizadores enzimáticos o procesos químicos controlados, en una etapa que garantiza que el insumo final —la fructosa— tenga un rendimiento óptimo en la producción de 5-HMF.
Luego viene la conversión central: la deshidratación de la fructosa, que en presencia de catalizadores ácidos y bajo condiciones térmicas específicas, elimina tres moléculas de agua y da origen al 5-HMF. Este paso requiere una sintonía fina entre temperatura, pH y tiempo de reacción para evitar la degradación del producto o la aparición de compuestos secundarios.
Uno de estos compuestos, las llamadas huminas, aparece como un subproducto sólido, de aspecto oscuro, antes considerado simplemente un residuo. Sin embargo, el enfoque circular del proyecto CERISEA transforma esta visión. Investigaciones recientes han explorado el uso de huminas como materiales de refuerzo en composites, precursores para la producción de materiales porosos y fuentes de carbono para catalizadores. Su valorización no solo mejora la eficiencia económica del proceso, sino que también reduce emisiones y residuos, cerrando el círculo virtuoso de esta innovación bioquímica.
El vínculo más interesante es quizás el que conecta a CERISEA con la tecnología FDCA de Avantium, que convierte 5-HMF en un monómero fundamental para producir PEF, un bioplástico 100% reciclable con propiedades superiores al PET convencional.
Avantium, que ya lidera la primera planta de FDCA en Europa, aportará su experiencia en el escalado de procesos bioquímicos, cerrando así el ciclo entre biomasa, 5-HMF y materiales avanzados.
La colaboración promete crear un ecosistema de producción química biobasada en Europa, reduciendo dependencia de derivados fósiles y aumentando la resiliencia frente a disrupciones globales.
Entre los beneficios tangibles que espera generar CERISEA se destacan:
Más allá de esta primera planta, el consorcio prevé desarrollar un modelo de licenciamiento replicable en toda Europa antes de 2030, marcando un camino hacia la autonomía química del continente basada en fuentes renovables.
El mensaje de fondo es claro: la bioeconomía ya no es un experimento de laboratorio. Con proyectos como CERISEA, comienza a escalar, diversificarse y estructurarse como una alternativa real al modelo petroquímico tradicional.
Y si bien el 5-HMF no será la solución mágica para todos los desafíos ambientales, sí parece tener el potencial para convertirse en una de las moléculas clave de la próxima generación industrial. En un contexto global de transición energética y tensiones en las cadenas de suministro, esta molécula puede ser el comodín que Europa necesita para asegurar su soberanía química.
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