En una región que genera millones de toneladas de residuos forestales cada año, las biorrefinerías representan una oportunidad para diversificar la producción, agregar valor en origen, generar empleo calificado y fortalecer la competitividad de la foresto-industria. Las investigaciones realizadas durante estas dos últimas décadas en el Programa de Celulosa y Papel (PROCYP) del Instituto de Materiales de Misiones (IMAM), dependiente de la UNaM y del CONICET, permitieron demostrar que los residuos son una materia prima estratégica.
Escribe: Dra. María Cristina Area (*)
MISIONES (25/7/2026).- Durante dos décadas, investigadores del Programa de Celulosa y Papel (PROCYP) del Instituto de Materiales de Misiones (IMAM), dependiente de la UNaM y del CONICET, desarrollaron tecnologías para transformar residuos forestales y agroindustriales en productos de alto valor agregado mediante el concepto de biorrefinerías de segunda generación (2G).
A lo largo de ese recorrido, el propio concepto de biorrefinería fue evolucionando: primero fue necesario aprender a separar eficientemente los componentes de la biomasa; luego, convertir cada una de esas fracciones en nuevos productos; y, finalmente, integrar todos esos procesos en sistemas capaces de impulsar una bioeconomía circular.
Las investigaciones del PROCYP siguieron esa misma evolución, que puede resumirse en tres grandes etapas, cada una con objetivos científicos y tecnológicos diferentes.
Figura: Algunos de los productos obtenidos en el PROCYP.
Sin embargo, el principal resultado de estas dos décadas de trabajo no es la cantidad de publicaciones generadas, sino el conocimiento aplicado que hoy permite pensar en biorrefinerías adaptadas a la realidad argentina. Ese recorrido dejó aprendizajes que trascienden cada proyecto individual y pueden sintetizarse en cinco grandes hallazgos.
Primer hallazgo: Los residuos son materia prima y el fraccionamiento permite valorizar cada componente.
El punto de partida de esta línea de investigación fue demostrar que prácticamente todas las fracciones de la biomasa pueden aprovecharse. La biomasa lignocelulósica está constituida principalmente por celulosa, hemicelulosas, lignina y extractivos. Cada una de estas fracciones posee una estructura química y propiedades diferentes, por lo que puede transformarse en productos de alto valor agregado o utilizarse como materia prima para distintas industrias. Sin embargo, para aprovecharlas es necesario separarlas mediante un proceso de fraccionamiento.
El fraccionamiento no es un concepto nuevo: desde hace más de un siglo constituye la base de la fabricación de pulpa celulósica. La diferencia es que, en las biorrefinerías, el objetivo no es obtener únicamente fibras, sino recuperar todos los componentes con la mayor pureza posible, preservando sus propiedades para facilitar su posterior valorización.
Esta fue la línea fundacional del grupo. Los primeros trabajos estuvieron orientados al desarrollo y optimización de procesos de fraccionamiento, incluyendo sistemas organosolv (etanol-agua), tratamientos hidrotérmicos, explosión de vapor y deslignificación soda-etanol.
Posteriormente se incorporaron procesos basados en γ-valerolactona (GVL), que demostraron una elevada eficiencia de deslignificación y un menor impacto ambiental en comparación con procesos convencionales. Se optimizaron las condiciones de operación para diferentes materias primas (aserrines de pino yeucalyptus, bagazo de caña de azúcar, cascarilla de arroz y bambú), demostrando que es posible obtener corrientes de celulosa, hemicelulosas y lignina con elevados rendimientos y calidad suficiente para su posterior valorización.
Actualmente, las investigaciones avanzan hacia el empleo de solventes eutécticos profundos (Deep EutecticSolvents, DES), considerados una nueva generación de solventes verdes por sus ventajas en términos de costo, reciclabilidad y obtención de fracciones de mayor pureza.Los estudios más recientes, orientados a los solventes denominados verdes, demostraron que constituyen una alternativa promisoria por su elevada eficiencia de deslignificación y su menor impacto ambiental.
Segundo hallazgo: La celulosa puede convertirse en combustibles, materiales y productos avanzados
Una vez desarrolladas las tecnologías de fraccionamiento, el siguiente desafío fue encontrar nuevas aplicaciones para cada una de las fracciones obtenidas. En el caso de la celulosa, las investigaciones demostraron que su potencial va mucho más allá de la fabricación de papel, ya que también puede convertirse en una plataforma para producir biocombustibles, nanomateriales y otros materiales de alto desempeño.
En una primera etapa, los trabajos se orientaron a optimizar la separación de la celulosa y su hidrólisis enzimática para la producción de bioetanol de segunda generación. Se identificó que la hidrólisis constituye el principal cuello de botella del proceso y se evaluaron diferentes estrategias de sacarificación y fermentación para maximizar los rendimientos.
Posteriormente, la investigación avanzó hacia biocombustibles de mayor valor agregado, particularmente bioetilenocomo intermediario de combustibles sostenibles para aviación (Sustainable Aviatio Fuels, SAF), incorporando el diseño de procesos, la selección de catalizadores, el análisis técnico-económico y estrategias de implementación regional.
Paralelamente, la obtención y aplicación de nanocelulosa se consolidaroncomo una de las principales líneas de investigación del grupo. Se desarrollaron procesos para producir microfibras, nanofibras y nanocristales de celulosa a partir de residuos forestales y agroindustriales, evaluando su estructura, propiedades y aplicaciones potenciales.
Los estudios demostraron mejoras en la resistencia mecánica del papel y permitieron desarrollar tintas para impresión 3D, sensores, materiales para regeneración tisular y nuevas alternativas para envases sostenibles. Más recientemente, esta línea incorporó el empleo de solventes verdes y la evaluación de aspectos toxicológicos, con el objetivo de favorecer una producción más segura y sostenible.
La valorización de la celulosa también impulsó el desarrollo de bioplásticos reforzados con fibras naturales y nanocelulosa y de materiales avanzados para envases alimentarios. Estos estudios abarcan además impresión 3D, materiales activos e inteligentes, propiedades de barrera, biodegradabilidad y percepción del consumidor, integrando la ciencia de materiales con estudios de mercado y aceptación social.
Tercer hallazgo: Las hemicelulosas, la lignina y los extractivos también generan productos de alto valor
Mientras la celulosa se consolidaba como la principal plataforma para obtener fibras, biocombustibles y nuevos materiales, las restantes fracciones de la biomasa demostraron poseer un enorme potencial para producir compuestos químicos de alto valor agregado.
Las hemicelulosas fueron valorizadas mediante procesos de extracción selectiva, detoxificación y conversión biotecnológica o catalítica. Entre los principales desarrollos se destacan la producción de xilitol, la obtención de xilanos de alto peso molecular, furfural, ácido levulínico y otros intermediarios químicos de interés industrial. Más recientemente, las investigaciones avanzan hacia el aprovechamientobiotecnológico de las hemicelulosas con diferentes fines.
Los extractivos, cuya composición varía según la especie vegetal, incluyen compuestos de gran interés como resinas y taninos, con aplicaciones en las industrias cosmética, farmacéutica y química. En esta línea se desarrollaron procesos para la obtención de resinas fenólicas y adhesivos biobasados a partir de taninos extraídos de la corteza de pino.
La lignina, considerada durante muchos años un subproducto destinado principalmente a la generación de energía, pasó a considerarse una plataforma estratégica para la obtención de productos químicos y materiales avanzados.Las investigaciones evolucionaron desde la recuperación y caracterización de ligninas técnicas hasta el desarrollo de procesos para obtener vainillina, ácido vainíllico, materiales carbonosos semicristalinos, grafeno y nanolignina.Actualmente, la lignina se perfila como una materia prima estratégica para el desarrollo de nuevos materiales, catalizadores y productos de alto valor agregado.
Estos resultados demostraron que prácticamente ninguna fracción de la biomasa debe considerarse un residuo, sino un recurso capaz de generar nuevas cadenas de valor.
Cuarto hallazgo: La rentabilidad depende del aprovechamiento integral de la biomasa en biorrefinerías multiproducto
Así como una refinería de petróleo obtiene combustibles, solventes, lubricantes y numerosos productos a partir del mismo recurso, una biorrefinería busca aprovechar integralmente cada componente de la biomasa para maximizar su valor económico, ambiental y social.
El objetivo deja de ser la fabricación de un único producto y pasa a ser la integración de diferentes procesos para valorizar simultáneamente todas las fracciones de la biomasa, generando múltiples productos y minimizando los residuos.
Esta visión también marcó un cambio de paradigma en las investigaciones del PROCYP. Los primeros estudios se centraron en evaluar la factibilidad técnica y económica de pequeñas biorrefinerías adaptadas a los recursos regionales.
Posteriormente, las investigaciones evolucionaron hacia el desarrollo de metodologías para el diseño de biorrefinerías multiproducto, incorporando simulación y optimización de procesos, integración energética, análisis técnico-económico, evaluación ambiental, herramientas de Industria 4.0 y estrategias de descentralización.
Los resultados demostraron que la rentabilidad de una biorrefinería no depende de un único producto, sino del aprovechamiento integral de todas las corrientes generadas.En este esquema, los productos de mayor volumen, como la pulpa celulósica o los biocombustibles, conviven con productos de menor escala, pero mayor valor agregado, mejorando significativamente la viabilidad económica del conjunto.
Este enfoque también abre la posibilidad de desarrollar biorrefinerías descentralizadas, integradas con aserraderos, plantas de celulosa, ingenios azucareros u otras industrias que ya procesan recursos lignocelulósicos, así como con emprendimientos de generación de bioenergía.
En definitiva, el verdadero valor de una biorrefinería no reside en un producto específico, sino en el aprovechamiento integrado de todas las corrientes de la biomasa.
De este modo, los residuos dejan de representar un costo de disposición para convertirse en el punto de partida de nuevas cadenas de valor, capaces de dinamizar el desarrollo regional y fortalecer la bioeconomía.
Quinto hallazgo: El futuro está en biorrefinerías sostenibles, descentralizadas y adaptadas al desarrollo regional
A medida que el concepto de biorrefinería fue evolucionando, las investigaciones dejaron de centrarse exclusivamente en la eficiencia de los procesos para incorporar una visión más amplia de la sostenibilidad. En esta etapa se incorporaron herramientas como el análisis de ciclo de vida (LCA), la evaluación ambiental de productos derivados de la biomasa y el estudio de la seguridad y toxicidad de nuevos materiales, permitiendo evaluar no solo la eficiencia de los procesos, sino también sus impactos ambientales, económicos y sociales.
Paralelamente, las investigaciones incorporaron aspectos propios de la bioeconomía, como la seguridad energética, la resiliencia de los sistemas productivos, la aceptación de materiales sostenibles por parte de los consumidores y el desarrollo de modelos de biorrefinerías adaptados a las características de cada región. Este enfoque reconoce que no existe un modelo universal de biorrefinería, sino que cada una debe diseñarse en función de la biomasa disponible, la infraestructura existente y las oportunidades de desarrollo de cada territorio.
En regiones forestales como el Nordeste argentino, las biorrefinerías descentralizadas ofrecen una alternativa particularmente atractiva. Al integrarse con otras industrias que ya generan grandes volúmenes de residuos lignocelulósicos, es posible aprovechar cada componente de la biomasa cerca de su lugar de origen, reduciendo costos logísticos y generando nuevas cadenas de valor.
En este esquema, diferentes empresas pueden especializarse en la valorización de distintas corrientes, dando lugar a ecosistemas industrialesbasados en la bioeconomía circular y complementados con sistemas de generación de energía a partir de biomasa.
Este modelo representa una oportunidad estratégica para la foresto-industria argentina. Más que una nueva tecnología, las biorrefinerías constituyen una forma diferente de organizar el aprovechamiento de la biomasa, integrando conocimiento, innovación e industria para generar valor en origen. Su desarrollo puede diversificar la producción, fortalecer la competitividad del sector, generar empleo calificado y contribuir a consolidar una bioeconomía basada en los recursos y capacidades de cada región.
Dos décadas de investigación y desarrollo para impulsar las biorrefinerías 2G en el país
Tras dos décadas de investigación, el principal resultado no es únicamente el conjunto de tecnologías desarrolladas, sino la construcción de una plataforma de conocimiento que demuestra que la biomasa forestal puede transformarse integralmente en combustibles renovables, materiales avanzados, productos químicos y nuevos modelos de negocio.
Este proceso fue posible gracias al trabajo sostenido de numerosas generaciones de becarios, investigadores, profesionales, técnicos y personal de apoyo, al respaldo del CONICET y de la Universidad Nacional de Misiones, a las políticas institucionales de promoción de la investigación y la formación de recursos humanos, a la cooperación nacional e internacional y al desarrollo progresivo de una infraestructura científica que hoy comprende laboratorios de química preparativa e instrumental, procesos, microscopía y ensayos físicos, biotecnología, nanotecnología e impresión 3D.
Los resultados alcanzados ponen de manifiesto que la inversión sostenida en ciencia, tecnología, formación de recursos humanos e infraestructura de investigación constituye una condición indispensable para generar conocimiento capaz de transformarse en innovación, desarrollo tecnológico y oportunidades de desarrollo para el país.
La experiencia acumulada permite identificar los principales avances alcanzados y los desafíos que aún persisten para consolidar el desarrollo de las biorrefinerías en Argentina, aprovechando el potencial del Nordeste argentino. Algunas conclusiones orientan hoy las investigaciones futuras:
– no existe un único proceso de fraccionamiento válido;
– cada biomasa necesita su propia estrategia;
– ninguna corriente debe desperdiciarse;
– la rentabilidad depende del aprovechamiento integral de la biomasa y de la producción de múltiples productos;
– el escalado es imprescindible y mucho más complejo que el laboratorio;
– la sostenibilidad debe incorporarse desde el diseño de la biorrefinería, considerando la materia prima, el proceso y el aprovechamiento integral de recursos y productos.
Además de generar nuevos conocimientos y tecnologías, estas dos décadas de investigación permitieron identificar las alternativas de fraccionamiento más promisorias, comprender las principales limitaciones de los procesos, optimizar las condiciones de operación y evaluar la viabilidad técnica, económica y ambiental de diferentes esquemas de biorrefinería. En otras palabras, este trabajo contribuyó a reducir significativamente la incertidumbre asociada al desarrollo de estas tecnologías en el contexto argentino, sentando una base sólida para avanzar hacia su validación a escala piloto e industrial.
El próximo gran desafío ya no es únicamente científico: consiste en llevar estas tecnologías desde la escala de laboratorio hacia plantas piloto e industriales que permitan validar su desempeño y facilitar su transferencia al sector productivo.
En este contexto se enmarca la Planta Piloto Biorrefinerías del NEA, que se desarrolla en el Centro Interinstitucional Estratégico Biorrefinerías del Norte Argentino (BioNA). Este proyecto representa el paso natural desde la generación de conocimiento hacia su validación tecnológica y futura implementación industrial.
El próximo gran desafío ya no es únicamente científico: consiste en llevar estas tecnologías desde la escala de laboratorio hacia plantas piloto e industriales que permitan validar su desempeño y facilitar su transferencia al sector productivo.
Reflexiones finales
En una región que genera millones de toneladas de residuos forestales cada año, las biorrefinerías representan una oportunidad para diversificar la producción, agregar valor en origen, generar empleo calificado y fortalecer la competitividad de la foresto-industria.
Las investigaciones realizadas durante estas dos décadas permitieron demostrar que los residuos son una materia prima estratégica; que cada componente de la biomasa puede valorizarse; que el aprovechamiento integral constituye la base de la rentabilidad; y que las biorrefinerías del futuro deberán ser sostenibles, descentralizadas y adaptadas a las características de cada territorio.
Ese es, probablemente, el principal legado de estas dos décadas de investigación: haber construido las bases científicas y tecnológicas para que la bioeconomía deje de ser una promesa y se convierta en una oportunidad concreta para el desarrollo de la foresto-industria argentina.
La ciencia ya demostró que es posible. El desafío ahora consiste en construir las alianzas necesarias para transformar ese conocimiento en proyectos productivos.
Con ese objetivo, el PROCYP y BioNA impulsan alianzas con organismos públicos, empresas e inversores interesados en el desarrollo de las biorrefinerías. Solo así será posible transformar el conocimiento generado durante estas dos décadas en innovación, inversión y nuevas oportunidades para la foresto-industria y la bioeconomía argentina.
(*)Autora
Dra. María Cristina Area
Investigadora Superior del CONICET
Profesora Titular de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales, UNaM
Directora del Instituto de Materiales de Misiones (IMAM) UNaM-CONICET
Directora del Programa de Celulosa y Papel (PROCYP)
