¿Qué es una biorrefinería?

 Las biorrefinerías, al igual que ocurre con las refinerías de petróleo, consisten en una estructura enfocada hacia la producción de diversas formas de energía (entre las que se encuentran los combustibles) y productos químicos derivados, de modo que se parte de biomasa (residuos agrícolas, agroindustriales, residuos orgánicos municipales, etc.) en lugar de petróleo.

  La conversión de biomasa a través de biorrefinerías muestra un alto potencial de aplicación, principalmente motivado por la sostenibilidad del proceso y por el uso de material residual para la producción de energías alternativas y productos de alto valor añadido.

  Cabe destacar la gran variedad de productos obtenido en una biorrefinería debido a la diversidad de tipos de biomasa disponibles y a las diferentes tecnologías que pueden ser utilizadas para su desarrollo

 El término ‘Biorrefinería’ supone la valorización, el fraccionamiento, o la extracción de varias fuentes de biomasa a través procesos físicos, biológicos y químicos para la producción de diversos productos y productos químicos derivados. En la actualidad, se investigan y desarrollan tres tipos de biorrefinerías en función de la fuente de la biomasa utilizada como materia prima:

-          Biorrefinería de aprovechamiento integral del cultivo

-          Biorrefinería Verde

-          Biorrefinería de materias primas lignocelulósica

¿Qué es un laboratorio virtual?

              Los laboratorios virtuales son herramientas de software que permiten llevar a cabo experimentos simulados en el ordenados con el fin de facilitar la compresión de los mismos. La implantación de los laboratorios virtuales permite acceder a los equipos de un laboratorio a través del navegador, pudiendo simular procedimientos de cierta dificultad y costosos, sin riesgo alguno y con libertad temporal.

Ventajas de los laboratorios virtuales:

• Acercan y facilitan a un mayor número de alumnos la realización de experiencias, aunque alumno y laboratorio no coincidan en el espacio. El estudiante accede a los equipos del laboratorio a través de un navegador, pudiendo experimentar sin riesgo alguno, y, además, se flexibiliza el horario de prácticas y evita la saturación por el solapamiento con otras asignaturas.

• Reducen el coste del montaje y mantenimiento de los laboratorios tradicionales, siendo una alternativa barata y eficiente, donde el estudiante simula los fenómenos a estudiar como si los observase en un laboratorio real.

• Son una herramienta de autoaprendizaje, donde el alumno altera las variables de entrada, configura nuevos experimentos, aprende el manejo de instrumentos, personaliza el experimento, etc. La simulación en el laboratorio virtual, permite obtener una visión más intuitiva de aquellos fenómenos que en su realización manual no aportan suficiente claridad gráfica.

• Los estudiantes aprenden mediante prueba y error, sin miedo a sufrir o provocar un accidente, sin avergonzarse de realizar varias veces la misma práctica, ya que pueden repetirlas sin límite; sin temor a dañar alguna herramienta o equipo. Pueden asistir al laboratorio cuando ellos quieran, y elegir las áreas del laboratorio más significativas para realizar prácticas sobre su trabajo.

¿Por qué un laboratorio virtual de biorrefinería?

Las biorrefinerías pueden ser un excelente objeto de estudio de muchas disciplinas científicas aplicadas, pues integran muchos procesos representativos del sector agroalimentario, incluyendo el campo de la química, la ingeniería química, la biología, la agronomía, la biotecnología, la ingeniería de materiales, la ingeniería ambiental, la informática, la termodinámica, la energética, la ingeniería eléctrica y la economía, entre otras. Esto permite que los estudiantes desarrollen competencias multidisciplinarias y transversales.

Por otro lado, las clases prácticas juegan un papel muy importante en ingeniería y ciencias experimentales, muy en consonancia con el desarrollo de la competencia “aplicar lo aprendido a la práctica”, contemplada en el Espacio Europeo de Educación Superior (EEES) y, por ello, necesitan ser promovidas convenientemente. Hay una necesidad imperiosa de lograr que los estudiantes integren sus conocimientos teóricos con las prácticas de laboratorio durante el curso académico. Entre las buenas razones pedagógicas que motivan la necesidad de su inclusión en el currículo están las de ilustrar y validar conceptos analíticos, introducir a los estudiantes en prácticas profesionales e incertidumbres que envuelven situaciones no ideales, etc.

Si bien, el estudio del concepto de biorrefinería permite una serie innumerable de aplicaciones prácticas que pueden ser desarrolladas en el laboratorio, los estudiantes difícilmente entran en contacto con la industria de la transformación de biomasa debido al elevado coste de los equipos utilizados y las medidas específicas de seguridad que requieren.

Asimismo, para un correcto desarrollo de las actividades prácticas derivadas del concepto de biorrefinería, se necesita la unión de la experiencia y conocimiento de diferentes grupos de investigación y disciplinas. Por lo tanto, se hace necesario un esfuerzo adicional de coordinación para desarrollar un material didáctico tan específico. Este esfuerzo se multiplica en el momento en el que se exige la necesidad de fijar un espacio físico y horarios para la ejecución de las clases prácticas. Todas estas razones dificultan enormemente que se pueda mostrar cómo funciona una biorrefinería de biomasa a los alumnos en prácticas y crean un obstáculo a la transferencia del conocimiento.

Frente a esta situación surgen una serie de preguntas fundamentales: ¿qué hacer para que, a pesar de las limitaciones económicas, los alumnos puedan aprender de forma interactiva y práctica estas aplicaciones?, ¿cómo coordinar diferentes grupos docentes que no coinciden en el espacio para desarrollar eficazmente un concepto interdisciplinario cómo el de las biorrefinerías?, ¿cómo hacer que esta transferencia de conocimiento sea real y efectiva?, ¿cómo conseguir que todo ello sirva para que el alumno desarrolle una serie de competencias básicas, como aprender a aprender, según marca el EEES?

De este modo es como surge el concepto del laboratorio virtual de biorrefinería o “biorrefinería virtual”, una herramienta de autoaprendizaje, donde el alumno puede alterar las variables de entrada, configurar nuevos experimentos, aprender el manejo de instrumentos y personalizarlos.

Este tipo de laboratorio virtual tiene como objectivo acercar la docencia  al mundo de la empresa, del I+D+i y de la investigación a un coste razonable. Representa un elemento de aglutinación para muchos grupos docentes, de investigación y empresas con experiencia reconocida sobre temas de aprovechamiento y análisis de biomasa, producción y análisis de biocombustibles, transformación de residuos, que ponen en común su conocimiento para proporcionar un material didáctico común, flexible y de alto valor añadido.