1. Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Valuation of agro-industrial waste in the packaging industry II INTERNATIONAL SEMINAR on Plastic Packaging ainia Centro tecnológico Mercedes Villa-Carvajal [email_address] Biotechnology Researcher, Head of Bioproduction Pilot Plant

3. Plásticos: relaciones entre envases y alimentación

4. Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Plásticos: relaciones entre envases y alimentación 4/25 ¿Cuáles son las claves para obtener envases: 1. Más sostenibles 2. Con prestaciones innovadoras 3. Con costes asumibles para ser una realidad industrial

5. Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Plásticos: relaciones entre envases y alimentación 5/25 Figura 2. Distribución del uso de envases en el sector alimentario FUENTE : h ttp://www.equiplast.com/portal/ShowProperty?nodeId=/BEA%20Repository/304090//document Sector packaging (Envases) y sector alimentario

6. Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging 6/25 Industria del plástico: Sector packaging (Envases) Figura 1. Distribución del uso de material plástico en distintos sectores (España) Fuente: Ciencia y Tecnología de Materiales poliméricos. Volumen III (2004) Plásticos: relaciones entre envases y alimentación

7. 7/25 TENDENCIAS: SINERGIAS. CONCEPTO DE BIOREFINERÍA Plásticos: relaciones entre envases y alimentación Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging

8. Requisitos para la obtención de envases a partir de residuos agro-industriales - Aspectos técnicos -Aspectos socio-económicos -Aspectos legislativos

10. 10/25 Microorganismos para producción de biopolímeros NUEVOS MATERIALES BIOPOLÍMEROS MICROORGANISMOS: FUENTES RENOVABLES Para la obtención de biopolímeros se pueden utilizar microorganismos tan diversos como bacterias acido lácticas y microalgas ricas en polisacáridos . Lactobacillus delbruecki Lactobacillus rhamnosus Alcalígenes eutrophus Azotobacter vinelandii Chlorella pyrenoidosa Ácido láctico PLAs PHBs Polisacáridos Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Requisitos para la obtención de envases a partir de residuos agro-industriales : Aspectos técnicos

11. 11/25 . Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Table 1. Production of PHA by using cheap carbon sources containing food industry by-products. References [7] Ntaikou, I.; Kourmentza, C.; Koutroli, E.C.; Stamatelatou, K.; Zampraka, A.; Kornaros, M.; Lyberatos G.; Bioresource Technology 100, 3724 (2008). [9] Diniz, S.; Taciro, M.; Gomez, J.G.; da Cruz, J.G.; Applied Biochemistry and Biotechnology 119, 2273 (2004). [11] Thammawong, C.; Thongkhong, K.; Iamtassana, K.; Sharp, A.; Opaprakasit, P.; Advanced Materials Research 55-57, 893 (2008). [14] Dionissi, D.; Carucci, G.; Petrangeli Papini, M.; Riccardi, C.; Majone, M.; Carrasco, F.; Water Research 39, 2076 (2005). [15] Bengtsson, S.; Werker, A.; Christensson, M.; Welander, T.; Bioresource Technology 99 509 (2008). [16] Zheng, X.; Tong, J.; Li, H.; Chen, Y.; Bioresource Technology 100, 2515 (2009). [17] Mothes, G.; Schnorpfeil, C.; Ackermann, J.-U.; Engineering in Life Sciences 7, 475 (2007). [18] Salmiati; Ujang, Z.; Salim, M.R.; Md Din, M.F.; Ahmad, M.A.; Water Science and Technology 56, 179 (2007). Requisitos para la obtención de envases a partir de residuos agro-industriales : Aspectos técnicos 18 Activated sludge Palm oil effluent 17 Paracoccus denitificans and Cuprianecator JMP 134 By-product of the large scale production of diesel oil from rape 16 Activated sludge Biological municipal wastewater 15 Activated sludge Paper mill effluent 9 Pseudomonas putida IPT 046 Sugar cane carbohydrates 7,14 Activated sludge and Pseudomonas spp Olive oil mill wastewater 11 Alcaligenes latus Soymilk and palm oil industry wastewater Ref Bacterial strains By-product

12. 12/25 ADEMÁS DE MINIMIZAR LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL: VIABILIDAD INDUSTRIAL Etapa de FERMENTACIÓN: medios sintéticos melazas (Estimación) + Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Requisitos para la obtención de envases a partir de residuos agro-industriales : Aspectos socio-económicos 5,30 euros/L TOTAL 0,10 euros/L 5,20 euros/L COSTE unidad (euros/L) 0,10 euro/kg 100 euro/kg PRECIO UNITARIO agua Medio de cultivo VARIABLE 0,11 euros/L TOTAL 0,10 euros/L 0,01 euros/L COSTE unidad (euros/L) 0,10 euro/kg 0,15 euro/kg PRECIO UNITARIO agua Medio de cultivo VARIABLE

14. Tendencias de futuro y oportunidades - Tendencias de futuro -Ejemplos de productos comerciales disponibles en el mercado -Respaldo institucional. Impulso a la I+D

15. 15/25 Tendencias de futuro y oportunidades Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging Los bioplásticos tienen un crecimiento anual entre un 8-10%, pero que se espera llegue a un 20-25% en 2020. Europa es el mayor mercado para los envases formados con material bioplástico, acaparando más del 50% de la producción mundial. Figura 3. Tendencias de futuro en el mercado de los bioplásticos FUENTE: http://www.environmentalleader.com/2011/02/03/global-bioplastics-market-to-surpass-11-billion-by-2015/?graph=full&id=1

16. Ejemplos de productos comerciales disponibles en el mercado Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging 16/25

17. Respaldo institucional. Impulso a la I+D Call: FP7-NMP-2011-SMALL-5 NMP.2011.2.3-1: Advanced packaging materials from renewable biogenic resources (SICA) The objective is the development of advanced packaging materials from renewable biogenic resources. These resources should compete with neither food production nor virgin forest protection. The materials should preferably be made from waste materials e.g. from food production or other by-products . Concepts should be proven and validated, and a sample of a sustainable packaging solution produced from renewable biogenic sources should be delivered at the end of the project . Funding Scheme : Small or medium-scale focused research projects - Specific International Cooperation Actions (SICA) to promote the participation of emerging economies and developing countries: Latin America. Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging 17/25

19. Title: A new concept for sustainable packaging material: PHB from juice processing wastewater for developing a BOTTLE intended to juice packaging Main aim: The aim of PHBOTTLE project is to develop a new BOTTLE (body, cap and sleeve) from biodegradable material , specifically PHB (polyhydroxybutyrate, the most common PHA). PHB will be obtained, by fermentation of wastewater from juices processing industries (renewable biogenic resource); optimizing eco and energy efficiency in the material production and processing (injection and extrusion). This new bottle will be used for juice packaging with a competitive price, although other applications will be also studied (personnel care, cosmetics, among others). PHBOTTLE Approved July 2011 Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging 19/25

21. PHBOTTLE Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging 21/25

22. PROJECT WORKPLAN: PHBOTTLE Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging 22/25 WP8 : Dissemination – exploitation/ Business Plan WP9 : Management WP7 : Ecoficiency Study WP2 : Polymer production (PHBs) and recovering WP4 : Physical modification of PHB polymers. Development of active packaging WP5 : Package manufacturing WP1: Preliminary requirements for the biodegradable PHB package WP3: Recovering and treatment of Cellulose fibres and microencapsulation of suitable natural antioxidants WP6 : Package validation

23. CONSORTIUM: PHBOTTLE COORDINADOR: ainia Centro Tecnológico Colaboración de AIMPLAS 23/25 Valorización de residuos agro-industriales en la industria del packaging

25. Datos de contacto ainia, centro tecnológico Parque tecnológico de Valencia c/Benjamín Franklin 5-11 46980 Valencia Gracias por su atención http://www.ainia.es Tel. +34 961 366 090 Mercedes Villa Carvajal Responsable Unidad de Bioproducción departamento de Ingeniería y Procesos [email_address] 25/25