PIIE 2024
VAREFER és un projecte centrat en la VAlorització de REsidus per FERmentació.
La valorització de residus és una de les possibilitats d’aprofitament dels residus, juntament amb la reutilització i el reciclatge. En aquest cas es tracta d’aconseguir energia o algun producte d’alt valor a partir del residu. extraure algun recurs en forma de producte de valor o d’energia.
La utilització de microorganismes que transformen els residus per a generar aquestos recursos (energia o productes) de manera directa o indirecta, permet que el procés de transformació siga net i respectuós amb el medi ambient.
Els microorganismes són capaços de transformar els components (substrats) dels residus oxidant-los en absència d’oxigen, en un procés conegut com fermentació. Les fermentacions donen lloc a mescles complexes de substàncies químiques, moltes d’elles amb un alt potencial econòmic o amb la capacitat d’emprar-se com matèries primeres en altres processos.
Els ODS (OBJECTIUS DE DESENVOLUPAMENT SOSTENIBLE) de l’Agenda 2030 estan en la base del projecte VAREFER.
El desenvolupament d’aquest projecte contribueix clarament al coneixement i abordatge per part dels alumnes dels objectius 4, 7, 8, 9, 10, 11, 12 i 13. En aquest sentit, destaquen l’Educació de Qualitat i la Reducció de les Desigualtats com a eines fonamentals per a la inclusió a tots els nivells en la societat actual.
La sostenibilitat és a més una qüestió destacada en l’àmbit de la nova Llei de la Formació Professional, de manera que en qualsevol Cicle Formatiu (CF) de grau D s’integra en 2n curs un mòdul de Sostenibilitat i un de Digitalització.
El projecte VAREFER afronta el seu desenvolupament a través de la metodologia del Aprenentatge Basat en Reptes (ABR), amb un doble enfocament innovador i inclusiu.
En el treball per reptes els alumnes assumeixen el desafiament d’abordar un problema i proposar solucions que després desenvoluparan i executaran. En aquest procés els alumnes interactuen en grups, assolint rols variables de manera que poden assumir responsabilitats i treballar de forma integrada en un plànol d’igualtat. L’aprofitament dels residus orgànics es planteja de manera general com el desafiament a abordar amb la llibertat de proposar i aplicar diferents solucions que tenen com a factor comú l’ús de microorganismes i desenvolupar processos de fermentació.
En el curs 2024-2025 els alumnes de CF s’han organitzat en grups de composició heterogènia però atenent a criteris igualitaris i inclusius. Aquestos grups han treballat de manera independent per a elaborar propostes que responen al problema general plantejat pel PIIE: valoritzar un residu a través d’un procés de fermentació.
El procés comença plantejant als alumnes la idea o desafiament. Per comprendre la complexitat del repte els alumnes treballen juntament amb els professors els conceptes de sostenibilitat, circularitat, valorització, residus i fermentació.
A continuació els grups han arrancat un procés d’investigació en el que revisen casos d’èxit, detecten residus significatius de determinats sectors productius, analitzen el seu potencial d’aprofitament, coneixen productes d’alt valor afegit que tenen una utilitat industrial i/o comercial,…
De manera planificada, els grups en 2024 han realitzat una experimentació guiada on el professorat els instrueix en els coneixements tècnics i operatius necessaris en relació amb el repte. La experimentació no ha estat sols teòrica sinó fonalmenttalment pràctica, per tal que els alumnes siguen conscients dels materials i tècniques necessàries així com implicacions organitzatives, logístiques i econòmiques de la proposta que plantejaran i executaran en el segon any del PIIE.
En la fase d’experimentació els alumnes han desenvolupat en el laboratori els processos de cultiu microbià a nivell industrial, les operacions de separació i purificació pròpies de la Biotecnologia Industrial i també la hidròlisi enzimàtica dels residus prèvia a la fermentació. En el cultiu microbiològic han practicat la preparació d’inòculs, l’escalat i l’operació de bioreactors en diferents règims de funcionament. Els experiments s’han enfocat a l’obtenció de diferents productes finals com ara bioetanol, àcid acètic o alginats. Aquests productes finals necessiten ser separats i purificats al final de cada bioprocès, en la part industrial anomenada downstream, i els alumnes han experimentat amb tècniques de separació com la centrifugació, la filtració, l’extracció amb dissolvents orgànics, la destil·lació fraccionada o rectificació i la rotaevaporació. Finalment, la hidròlisis enzimàtica és un procès de catàlisi en que els residus macromoleculars son transformats en molècules senzilles, fàcilment metabolitzables pels microorganismes.
Més informació en:
Aquest PIIE ha rebut una assignació econòmica per part de la conselleria competent en matèria d’educació de la Generalitat. Tot el que s’ha publicat en esta pàgina es fa sota una llicència Creative Commons Reconeixement-CompartirIgual 4.0 Internacional.
En cas de publicació del projecte o dels recursos educatius generats, així com la de possibles obres derivades, s’ha de fer sota la mateixa llicència, indicar si s’ha fet alguna modificació i enllaçar esta pàgina com a referència del projecte original i de la seua autoria.