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En los últimos años, ha aumentado la preocupación por los límites del modelo económico actual lineal, basado en extraer recursos, producir, consumir y generar residuos. Frente a este sistema lineal, la economía circular propone reaprovechar los residuos para convertirlos en nuevos recursos. En este contexto, los residuos orgánicos (como restos de comida, residuos agrícolas o lodos de depuradora) representan una gran oportunidad para producir energía y biomateriales útiles de forma más sostenible.

Este artículo analiza el papel clave de la Ingeniería Química en el desarrollo de una bioeconomía circular basada en estos residuos orgánicos. La bioeconomía busca transformar estos residuos en bioproductos (como fertilizantes, biopesticidas o biosurfactantes, entre otros) y bioenergía (biogás o biometano), mediante procesos biológicos que pueden ser complementados con otros de tipo fisicoquímico. Para ello, se introduce el concepto de biorrefinería: instalaciones avanzadas que integran varias tecnologías para aprovechar al máximo el potencial de los residuos, más allá del enfoque tradicional del simple tratamiento de residuos.

El artículo revisa las principales tecnologías actuales de tipo biotecnológico. El compostaje y la digestión anaerobia ya están ampliamente implantados y permiten producir compost y biogás, respectivamente. Sin embargo, se subraya la necesidad de ir más allá e incorporar procesos emergentes como la fermentación en estado sólido, capaz de generar productos de mayor valor añadido. También se analizan combinaciones tecnológicas, por ejemplo, la digestión anaerobia seguida de procesos térmicos como la pirólisis, que permiten obtener biochar, un material con múltiples aplicaciones ambientales y energéticas.

Uno de los retos principales es garantizar que estos sistemas sean realmente sostenibles desde el punto de vista ambiental y económico. Para ello, la Ingeniería Química aporta herramientas esenciales como los balances de materia y energía, que permiten dimensionar instalaciones de forma fiable, así como los análisis de ciclo de vida y los estudios técnico-económicos, fundamentales para la toma de decisiones por parte de administraciones y empresas.

La siguiente tabla agrupa los principales elementos que la disciplina puede aplicar para contribui a la sostenibilidad de estos sistemas tecnológicos:

El artículo destaca también los desafíos futuros: la gestión de grandes cantidades de digestato, las dificultades para escalar tecnologías emergentes, la necesidad de mejores modelos y simulaciones, y el creciente papel de la inteligencia artificial en el diseño y optimización de biorrefinerías. Finalmente, se concluye que la combinación de Economía Circular e Ingeniería Química puede ser decisiva para transformar los residuos orgánicos en un pilar clave de una economía más sostenible, aunque todavía se requiere más investigación y, especialmente, experiencias a escala real o piloto, como mínimo.