Un equipo liderado por investigadores de Penn State ha desarrollado un método innovador para transformar la levadura sobrante de los procesos de elaboración de cerveza y farmacéuticos en fibras biodegradables de alto rendimiento, ofreciendo una alternativa sostenible a los textiles tradicionales y liberando recursos para la producción de alimentos.
Investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania han descubierto una forma innovadora de transformar la levadura sobrante de la elaboración de cerveza, vino y productos farmacéuticos en fibras de alto rendimiento. Este avance podría contribuir a solucionar importantes desafíos globales, como el hambre en el mundo y el impacto ambiental de la industria de la moda rápida.
Al reutilizar la biomasa de levadura, que normalmente se considera un desecho, los investigadores han creado fibras más resistentes que las alternativas naturales y significativamente menos perjudiciales para el medio ambiente.
“Así como los cazadores-recolectores domesticaron las ovejas por su lana hace 11,000 años, nosotros estamos domesticando la levadura para obtener una fibra que podría cambiar el enfoque agrícola para destinar muchos más recursos a los cultivos alimentarios”, dijo en un comunicado de prensa el autor principal Melik Demirel, profesor Pearce de Ingeniería y titular de la Cátedra Huck en Materiales Biomiméticos en Penn State.
Publicado En la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, publicada el 3 de noviembre, el estudio destaca cómo el equipo logró la producción a escala piloto de la fibra. Al producir más de 1,000 kilos de fibra en una fábrica en Alemania, demostraron que era posible ampliar la producción para su comercialización.
Los investigadores también llevaron a cabo una evaluación del ciclo de vida, analizando los impactos ambientales y económicos totales de la fibra desde su producción hasta su eliminación.
Los resultados sugieren que la producción a escala comercial de estas fibras obtenidas mediante fermentación podría superar a las fibras tradicionales como la lana, utilizando menos recursos. El costo por kilogramo de esta fibra es de aproximadamente 6 dólares, inferior al costo de la lana, que oscila entre 10 y 12 dólares por kilogramo. Además, requiere mucha menos agua y tierra, y genera mínimas emisiones de gases de efecto invernadero.
“Hemos demostrado con éxito que este material se puede fabricar a bajo costo —por 6 dólares o menos por kilogramo, que equivale a aproximadamente 2.2 libras, en comparación con los 10 a 12 dólares por kilogramo de la lana— con mucha menos agua y tierra, pero con un rendimiento superior al de cualquier otra fibra natural o procesada, y prácticamente eliminando las emisiones de gases de efecto invernadero”, añadió Demirel. “Los recursos ahorrados podrían destinarse a otros fines, como la reconversión de tierras para el cultivo de alimentos”.
El impacto potencial de esta innovación va más allá de la industria de la moda. Al reducir la necesidad de tierras agrícolas dedicadas a cultivos de fibra, se podría destinar más tierra a la producción de alimentos.
“Imaginen si en lugar de cultivar algodón, esa tierra, agua, recursos y energía pudieran utilizarse para producir cultivos que pudieran alimentar a la gente”, agregó Demirel.
Este cambio podría contribuir a abordar la inseguridad alimentaria mundial, un problema acuciante. En 2024, 733 millones de personas sufrían inseguridad alimentaria.
El proceso de creación de la fibra se inspira en las acumulaciones de proteínas que se producen de forma natural y consiste en disolver las proteínas derivadas de la levadura en una solución y, a continuación, hilarlas para obtener fibras. Estas fibras son biodegradables, lo que contribuye a solucionar el importante problema de los residuos de poliéster en los vertederos.
Esta investigación ha sentado las bases para un cambio significativo en la fabricación textil.
“Al aprovechar la biofabricación, podemos producir fibras sostenibles y de alto rendimiento que no compiten con los cultivos alimentarios por la tierra, el agua ni los nutrientes”, añadió Demirel. “Adoptar fibras proteicas basadas en la biofabricación supondría un avance significativo hacia un futuro en el que se satisfagan las necesidades de fibra sin comprometer la capacidad del planeta para alimentar a su creciente población. Podemos dar pasos de gigante hacia el logro del objetivo de 'Hambre Cero', garantizando que todos tengan acceso a alimentos nutritivos y, al mismo tiempo, promoviendo los objetivos de desarrollo sostenible”.
Demirel se muestra optimista sobre la posibilidad de llevar estas fibras al mercado masivo, y tiene previsto realizar más investigaciones para aumentar la producción.