INVESTIGADORES
Lourdes M. Orejuela-Escobar
PhD, Instituto Politécnico y Universidad Estatal de Virginia
Oficina: Edificio Newton, N 104-H
Telf: (+593 2) 297-1700, ext. 2074
E-mail: lorejuela@usfq.edu.ec
Mis Intereses
Investigación enfocada a la promoción de la Ingeniería y Bioeconomía Circular y Manufactura Sostenible y Sustentable a través de la aplicación de la Tecnología Cero Desechos y la Biorrefinería de Segunda Generación (valorización de residuos forestales, agrícolas, agroindustriales y urbanos) y de Tercera Generación (valorización de microalgas), y mediante el uso de Procesos Sustentables y Química Verde; para la recuperación de fitoquímicos, biopolímeros y otros materiales y su inclusión en bioproductos de alto valor agregado y materiales avanzados, tales como aceites esenciales, polifenoles, pigmentos, lípidos, macro/micro/nanocelulosa, hemicelulosas, ligninas, pectinas y proteínas, para la industria de papel, empacado, textil, suplementos alimenticios, resinas, pinturas, materiales compuestos, membranas para filtros para purificación de aire, agua y suelos y otras aplicaciones ambientales.
Proyectos
- Optimización y viabilidad económica del proceso de producción de bioetanol/biocombustibles a partir de residuos: Producción de biocombustibles a partir de fuentes renovables (desechos de otras industrias como materias primas) como alternativa sostenible para la generación de energía, y la creación de otros productos de valor agregado. Se procurará la optimización del factor económico de este proceso productivo asegurando su rentabilidad, para lo cual se tomará en cuenta todas sus etapas: pretratamiento de materias primas, sacarificación, fermentación y destilación para encontrar condiciones de operación que maximicen la productividad y rentabilidad. Se escalarán las condiciones operativas a nivel de planta piloto.
- BIOZERO – Membrana de nanocelulosa renovable para la filtración de virus en agua: La tecnología de aprovechamiento de residuos, junto con técnicas amigables con el ambiente, permite la generación de productos químicos de alto valor agregado que pueden ser aplicados en diferentes sectores de la industria. Uno de estos es la obtención de materiales avanzados de celulosa, tales como la nanocelulosa, la cual puede ser modificada según su aplicación. La nanocelulosa destaca sobre otros materiales por su alta área de superficie, biocompatibilidad, y degradabilidad, y permiten su uso en la remoción de microorganismos a modo de membrana. Esto dará como resultado una membrana de bajo costo y competitivo con las membranas del mercado.
- Cinética de adsorción para contaminantes orgánicos e inorgánicos: Eliminación del agua utilizando biomasa lignocelulósica y su recuperación utilizando disolventes eutectóticos profundos: Las cáscaras de frutas, la cáscara de moringa, las cáscaras de nogal y la biocarga se explorarán como medios filtrantes para eliminar contaminantes del agua artificial. Biochar, o carbón vegetal de biomasa pirolyzed, es un material de filtrado emergente debido a su microestructura, superficie, contenido de carbono y facilidad de fabricación. Los contaminantes a explorar son: un compuesto orgánico emergente – ibuprofeno (o carbamacepine, o acesulfamo o irgasan), hidrocarburos (de agua producida sintéticamente), y un metal pesado (hierro o plomo).
- Fraccionamiento de residuos agroindustriales de cáscara de cacao (theobroma cacao) para la obtención de nanocelulosa: Actualmente, los residuos agroindustriales no entran a la cadena de valor debido al desconocimiento de alternativas tecnológicas y a la falta de inversión para su procesamiento, por lo que son quemados o vertidos en rellenos sanitarios, provocando daños colaterales en el ambiente. Sin embargo, el aprovechamiento de residuos ha ganado importancia debido a su disponibilidad, bajo costo, fácil adquisición y alto contenido químico. Mediante transformación química o biológica, estos residuos pueden dar lugar a productos con valor agregado para un manejo sustentable de recursos naturales. El objetivo de este proyecto es valorizar la biomasa residual de la industria del cacao mediante su fraccionamiento para obtención de nanocelulosa.
- Obtención de compuestos de alto valor agregado (cava) a partir de biomasa lignocelulósica residual para su potencial uso en aplicaciones industriales de bioproductos encapsulados: Aplicar conceptos de ingeniería verde, tecnología cero desechos, bioeconomía, biorrefinería y economía circular para la obtención/recuperación de compuestos químicos de alto valor agregado. Este proyecto se enfoca en la obtención de aceites esenciales bioactivos y colorantes naturales, extraídos mediante tecnología de solventes de última generación tal como los Solventes Eutécticos Profundos (SEPs), para su posterior encapsulación. Los químicos recuperados serán incorporados en dos formulaciones: una cosmética – jabón, que reduciría los riesgos al ambiente y al recurso agua; y otra alimenticia: yogurt como alimento funcional, que fomenta el uso de colorantes naturales, reduciendo el riesgo de alergias. Los CAVA serán encapsulados con compuestos/gelificantes naturales. Los propósitos.
- Bioeconomía y biorrefinería: tagua(Phytelephas Aequatorialis)-Fraccionamiento por autohidrólisis e hidrólisis enzimática para obtención de bioproductos y biomateriales con usos potenciales en nutracéuticos: La tagua (Phytelephas aequatorialis) o marfil vegetal es una especie endémica de Ecuador que crece en la zona costera, que tuvo su apogeo con la exportación de botones, después de la segunda guerra mundial. Con el desarrollo de polímeros sintéticos, esta industria encontró dificultades, por lo que pasó a producirse artesanías ecuatorianas. Durante los últimos cinco años se ha desarrollado una demanda de tagua molida para la industria cosmética y de nutracéuticos. El objetivo de esta investigación es el estudio de la composición química de la tagua y el desarrollo de una tecnología para su aprovechamiento integral mediante el aislamiento de sus componentes químicos. Este estudio propone la obtención de manano y manosa. El manano es un biopolímero que se utiliza en la fabricación de productos de limpieza y cuidado personal para mujeres e infantes.
Publicaciones
| Año | Título | Autores | Documento |
|---|---|---|---|
| 2020 | Second Generation Biorefining in Ecuador: Circular Bioeconomy, Zero Waste Technology, Environment and Sustainable Development – The Nexus. Accepted for publication in the Journal of Bioresources and Bioproducts. | Orejuela, L. M., Landázuri, A. C., Goodell, B. | En proceso |
| 2020 | Hacia la sostenibilidad con la Bioeconomía y Biorrefinería de Subproductos Forestales y Agroindustriales Aplicando Química e Ingeniería Verdes | Orejuela, L.M. | Memorias del Evento, en proceso |
| 2020 | Moringa oleifera Lam. Leaf Powder Antioxidant Activity and Cytotoxicity in human primary fibroblasts. Natural Product Research | Landázuri, A. C., Gualle, A., Castañeda, E., Morales, Caicedo, A., Orejuela, L. | Descargar |
| 2020 | Part 2 Chapter Orange (Citrus sinensis): Phytochemicals, Phytonutrients, Antioxidant effects and metabolic benefits. In “Medicinal Plants in the Treatments of Metabolic Disorders”. | Orejuela, L.M., Arboleda, E. | Descargar |
| 2020 | Part 3 Chapter 2. Avocado (Persea americana): Phytochemicals and Health Promoting Benefits against Metabolic Disdorders. In “Medicinal Plants in the Treatment of Metabolic Disorders” | Orejuela, L.M. | Descargar |
| 2020 | Mango (Mangifera indica L.) By-Products for Food, Cosmetics and Water Treatment Applications: A Zero-Waste and Biorefinery Approach with Classic and New Generation Solvents. | Landázuri, A.C., Arroyo, E., Lagos, A.S., Gualle, A., Andino, C. and Orejuela, L. | 2020 AIChE Annual Meeting Conference Proceedings. November 2020. |
| 2020 | All for One and One for All Research: Moringa oleifera Lam. in Food, Health and Environmental Applications | Landázuri, A.C., Arroyo, E., Lagos, A.S., Gualle, A., Andino, C. and Orejuela, L. | 2020 AIChE Annual Meeting Conference Proceedings. November 2020. |
| 2019 | Valorización de residuos y subproductos agroindustriales mediante la biorefineria y su impacto en lla Bioeconomia y Economia Circular, in Ciclo de Conferencias: Ambiente y Residuos. ESPOCH, 5 de Dic 2019. Riobamba, Ecuador | Orejuela, L.M. | Descargar |
| 2019 | Biorefinery, Bioeconomy and Circular Economy in Ecuador: from forest and agroindustrial by-products to biofuels and high value-added chemicals | Orejuela, L.M. | Descargar |
| 2019 | Relación de la Economía Circular, la Tecnología Cero Desechos, la Bioeconomía, la Biorrefinería, y el Desarrollo Sostenible y Sustentable | Orejuela, L. M. | Descargar |
| 2019 | Biorefinery: Macro, micro and nanocellulose fibers from forest and agro-industrial waste | Orejuela, L. M. | Descargar |
| 2019 | Materiales Avanzados a partir de biomasa residual forestal, agrícola, agroindustrial y urbana | Orejuela, L. M. | Primer Congreso de Investigación en Materiales y Aplicaciones. Primer Congreso de Investigación en Materiales y Aplicaciones |
| 2019 | Bioproductos y materiales avanzados a partir de biomasa residual | Orejuela, L. M. | Universidad Técnica de Ambato, April 2019. Ambato, Ecuador |
| 2019 | Tecnología cero desperdicios y su impacto ambiental: Biorefineria lignocelulosica para obtención sustentable de bioenergía y productos de alto valor agregado | Orejuela, L. M. | XI Congreso Nacional de Estudiantes de Ingeniería Química USFQ. November 2018, Quito, Ecuador. |
| 2018 | Biorefinería : un modelo de negocios de productos de alto valor agregado a partir de desechos agrícolas e industriales y promotora de desarrollo sustentable en el contexto de la bioeconomía | Orejuela, L. M. | Descargar |
| 2018 | Uso eficiente de la biomasa residual: fraccionamiento para la obtención de biocombustibles y bioproductos en las Agro y Biorrefinerías | Orejuela, L. M. | Descargar |
| 2018 | Structural analysis of lignin fractions isolated from lignocellulosic biomass after choline chloride: glycerol deep eutectic solvent and chelator-mediated Fenton pretreatments | Orejuela, L. M., Frazier, C., Goodell, B., Renneckar, S | IV Congreso de Biotecnología y Biodiversidad y XV Foro del Banano, October 2018. Guayaquil, Ecuador. |
| 2018 | Catalytic Pretreatment and Cellulase Cocktail Mimics Brown Rot for Potential Biorefinery Applications | Goodell, B., Tabor, S., Orejuela, L., Contreras, Alfredsen, G., D., Jellison, J., Renneckar, S., Labbe, N. | LignoBiotech 2018, Symposium of Biotechnology Applied to Lignocelluloses. 29 August – 1 September, Helsinki, Finland. |
| 2017 | Lignocellulosic Biomass Fractionation by Glyceline Deep Eutectic Solvent and a Chelator Fenton System | Orejuela, L. M. | Descargar |
| 2016 | Lignocellulose deconstruction using a deep eutectic solvent and a chelator-mediated Fenton system for biofuels and bioproducts production | Orejuela, L. M. | 2nd International Congress of Biofuels and Bioenergy”. September 2016. Sao Paulo, Brasil. |
| 2016 | Biomass fractionation to produce biofuels | Orejuela, L. M. | 4th Bio Based Material Center Symposium, May 18th, 2018, Virginia Tech, Blacksburg, VA, USA. |
| 2015 | Biofuels and Biomaterials from biomass treated with Glyceline Deep Eutectic Solvent and CMF reaction | Orejuela, L. M. | 10th Energy Harvesting Workshop 2015. Blacksburg, VA, USA. |
| 2015 | Cell Wall Deconstruction with DES and CMF system | Orejuela, L. M. | MII Conferences and Poster Session, 2015. Blacksburg, VA, USA. |
