De desecho a recurso: una biorrefinería que convierte la yerba mate usada en bioproductos de valor.

El mate es probablemente uno de los íconos más difundidos de la argentinidad. Según datos del Instituto Nacional de la Yerba Mate (INYM), en 2023 se vendieron 285 mil toneladas de yerba, lo que equivale a un consumo anual de poco más de 6 kilos por persona.

Desde hace décadas, la ciencia estudia este cultivo y sus productos derivados, y analiza sus beneficios y riesgos. El propio Bernardo Houssay, premio Nobel de Medicina (1947) y quien promoviera la creación del CONICET (1958), inició en 1940 investigaciones sobre sus efectos en el organismo, por encargo de la Comisión Reguladora de la Yerba Mate (CRYM). Más recientemente, a comienzos de 2025, un grupo de científicos argentinos logró descifrar el genoma de la yerba mate, un hito con impacto en la industria alimentaria y farmacéutica.

Pero el valor de la yerba no termina cuando “se lava el mate” (cuando pierde el sabor). Esa yerba que consumimos y descartamos puede transformarse en un recurso de alto valor. Diversos estudios han sido publicados sobre la obtención de antioxidantes y la preparación de materiales a partir de este desecho, entre otros varios ejemplos.

Un estudio reciente co-encabezado por el investigador Martín Palazzolo (CONICET) realizado en la Universidad de Groningen (Países Bajos), dio un paso más en la valorización de esta biomasa residual. El equipo de trabajo diseñó un reactor de pirólisis económico para producir biochar y bioaceite a partir de yerba mate usada. El biochar es un insumo para suelos agrícolas cuyo desarrollo ha despertado gran interés en la comunidad científica y el sector agrícola, mientras que el bioaceite es una fuente de gran cantidad de moléculas interesantes con aplicaciones en diversos sectores.

En este proyecto, los científicos se concentraron particularmente en extraer los metoxifenoles del bioaceite, compuestos aromáticos que se utilizan en cosméticos, plásticos y otros productos de la industria química. Estas moléculas tienen gran valor ya que podrían sustituir insumos derivados del petróleo.

“En Argentina, el desperdicio anual de yerba mate usada supera las 220 mil toneladas —unos 4,8 kilos por habitante—, que podrían ser procesadas en biorrefinerías. Es un recurso abundante y valioso para producir bioproductos en forma sostenible”, subraya Palazzolo.

Estos resultados se enmarcan en los esfuerzos por desarrollar, a nivel mundial, una plataforma aromática bio-basada, cuyo objetivo es reemplazar los derivados del petróleo en la industria química mediante el uso de materias primas renovables y abundantes, como la biomasa residual (desechos agrícolas o la yerba mate usada, por ejemplo).

Esta propuesta es un paso más hacia modelos de economía circular, una tendencia que comienza a crecer en Argentina. La experimentación con yerba mate usada contribuye a demostrar el potencial de los residuos agroindustriales para convertirse en productos de alto valor y demanda internacional. Valorizar los desechos agrícolas en biorrefinerías —usando tecnologías más amigables con el ambiente— permitirá crear nuevas cadenas de valor, con beneficios económicos y ambientales.

Mate is, likely, one of the most widespread icons
of Argentine identity. According to data from the National Institute of Yerba Mate (INYM), in 2023, 285,000 tons of yerba were sold, equivalent to an annual consumption of  6 kilos per person.

These results are part of global efforts to develop a bio-based aromatic platform, aimed at replacing petroleum-derived products in the chemical industry by using renewable and abundant raw materials, such as residual biomass (e.g., agricultural waste or used yerba mate).

This proposal is another step toward circular economy models, a trend that is beginning to grow in Argentina. Experimentation with used yerba mate helps demonstrate the potential of agro-industrial waste to be transformed into high-value products with international demand. Valorizing agricultural waste in biorefineries—using more environmentally friendly technologies—will enable the creation of new value chains, with economic and environmental benefits.

El piloto: de la ronda de mate al laboratorio

El equipo de trabajo aplicó pirólisis —una técnica de procesamiento de biomasa consolidada a escala— para convertir la yerba usada en los tres productos que derivan de este proceso: bioaceite, biochar y gases.

Los científicos utilizaron yerba de rondas de mate, que fue secada, molida y sometida a un pretratamiento para separar cafeína, minerales y otros compuestos remanentes. Luego, la procesaron en un reactor de pirólisis de bajo costo diseñado a medida por ellos (que denominaron 2TPR) en varias condiciones. Las más destacadas fueron:

• 550 °C, sin catalizador → se obtuvo un 29 % de bioaceite y un 26 % de biochar.
  

• 350 °C, con óxido de cobre (CuO) → se produjo un 15 % de bioaceite, pero mucho más rico en metoxifenoles (hasta un 6 % del aceite).

The pilot: from the mate round to the laboratory

The research team applied pyrolysis—a well-established biomass processing technique at scale—to convert used yerba mate into the three products derived from this process: bio-oil, biochar, and gases.

The scientists used yerba from mate rounds, which was dried, ground, and pretreated to separate caffeine, minerals, and other residual compounds.
It was then processed in a custom-designed, low-cost pyrolysis reactor (named 2TPR) under different conditions.
The most notable results were:

• 550 °C, without catalyst → yielded 29% bio-oil and 26% biochar.

• 350 °C, with copper oxide (CuO) → produced 15% bio-oil, but significantly richer in methoxyphenols (up to 6% of the oil).

El aceite fue extraído con 2-MeTHF, un solvente renovable que permite separar de manera más eficiente y sostenible las moléculas valiosas.

Este proceso piloto demuestra que la combinación de innovación tecnológica, economía circular y sostenibilidad permite convertir yerba mate usada en un recurso estratégico para generar bioproductos valiosos.

The oil was extracted with 2-MeTHF, a renewable solvent that enables more efficient and sustainable separation of valuable molecules.

This pilot process demonstrates that the combination of technological innovation, circular economy, and sustainability can transform used yerba mate into a strategic resource for generating valuable bioproducts.

Innovar en redes internacionales

Palazzolo llevó a cabo este trabajo durante su estancia en el instituto ENTEG de la Universidad de Groningen en Países Bajos, en la unidad de investigación liderada por el Prof. Dr. Erik Heeres y en el grupo encabezado por el Prof. Dr. Peter Deuss, con financiamiento del CONICET y la Unión Europea a través del proyecto RISE Horizon Europe 2020 B-LigZymes, que se centró en el procesamiento químico y biológico de la lignina (uno de los tres componentes principales de la biomasa vegetal) para producir productos de alto valor.

Palazzolo actualmente es investigador adjunto del CONICET con lugar de trabajo en el IBAM (UNCUYO-CONICET), en Mendoza, Argentina, desde donde continúa trabajando junto a Heeres, Deuss y otros colegas en nuevos proyectos colaborativos internacionales para impulsar el desarrollo de las biorrefinerías en y desde Cuyo.

Innovating in International Networks

Palazzolo carried out this work during his stay at the ENTEG institute of the University of Groningen in the Netherlands, in the research unit led by Prof. Dr. Erik Heeres and in the group headed by Prof. Dr. Peter Deuss, with funding from CONICET and the European Union through the RISE Horizon Europe 2020 B-LigZymes project, which focused on the chemical and biological processing of lignin (one of the three main components of plant biomass) to produce high-value products.

Palazzolo is currently an adjunct researcher at CONICET with a workplace at the IBAM (UNCUYO-CONICET) in Mendoza, Argentina, from where he continues to work with Heeres, Deuss, and other colleagues on new international collaborative projects to promote the development of biorefineries in and from Cuyo.

Un equipo co-liderado por el investigador argentino Martín Palazzolo (CONICET, Argentina), junto a investigadores de la Universidad de Groningen (Países Bajos), diseñó un reactor de pirólisis económico para producir biochar y bioaceite rico en metoxifenoles a partir de yerba mate usada. Los metoxifenoles son insumos clave para la industria química y podrían sustituir a los derivados del petróleo, mientras que el biochar es un insumo para suelos agrícolas ampliamente estudiado en la actualidad. Esta experiencia piloto demuestra cómo los desechos de materia orgánica vegetal pueden convertirse en un recurso estratégico, capaz de vincular innovación tecnológica, economía circular y sostenibilidad.

A team co-led by Argentine researcher Martín Palazzolo (CONICET, Argentina), alongside researchers from the University of Groningen (Netherlands), designed an affordable pyrolysis reactor to produce biochar and bio-oil rich in methoxyphenols from used yerba mate. Methoxyphenols are key inputs for the chemical industry and could replace petroleum-derived products, while biochar is a widely studied prodcuts useful to preserve agricultural soil. This pilot experience demonstrates how plant organic waste can be transformed into a strategic resource, capable of linking technological innovation, circular economy, and sustainability.

For decades, science has studied this crop and its derived products, analyzing their benefits and risks. Bernardo Houssay - Nobel Prize winner in Medicine (1947) and one of the mentors of CONICET creation (1958) - began researching its effects on the body, in 1940 This work was commissioned by the Yerba Mate Regulatory Commission (CRYM). More recently, in early 2025, a group of Argentine scientists decode the yerba mate genome, a milestone with significant implications for the food and pharmaceutical industries.

However, the value of yerba does not end when the mate “washes out” (loses its flavor). The yerba we consume and discard can be transformed into a high-value resource. Many studies have been published about obtaining antioxidants and developing materials from this waste, among other examples.

A recent study co-led by researcher Martín Palazzolo (CONICET) at the University of Groningen (Netherlands) took a step further in valorizing this residual biomass. The team designed an affordable pyrolysis reactor to produce biochar and bio-oil from used yerba mate. Biochar is a valuable input for agricultural soils that has sparked significant interest in the scientific community and agricultural sector, while bio-oil is a source of numerous interesting molecules with applications in diverse industries.

The scientists focused particularly on extracting methoxyphenols from the bio-oil, aromatic compounds used in cosmetics, plastics, and other chemical industry products. These molecules are highly valuable as they could replace petroleum-derived inputs.

“In Argentina, the annual waste of used yerba mate exceeds 220,000 tons—about 4.8 kilos per person—which could be processed in biorefineries. It’s an abundant and valuable resource for producing bioproducts sustainably,” Palazzolo emphasizes.