Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía

Dr. Germán Buitrón Méndez

Recientemente, la Secretaría de Energía (SENER) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) dieron a conocer los proyectos ganadores apoyados a través del Fondo Sectorial CONACYT-SENER-Sustentabilidad Energética, para la conformación de Centros Mexicanos de Innovación en Bioenergía (CEMIE-Bio). Este CEMIE-Bio agrupa Instituciones de Educación Superior y Centros de Investigación, asociados con empresas en Clústers específicos. 

Esta vez abordaremos el caso del Clúster Biocombustibles Gaseosos, en el cual participa la UNAM con otras instituciones y cuyo enfoque está dirigido a apoyar proyectos para eliminar las barreras y cómo superar los retos científicos y tecnológicos que enfrenta el país para el aprovechamiento sustentable de la bioenergía. En particular, en el aprovechamiento de diversos desechos y residuos orgánicos para la producción de metano e hidrógeno. 

En primera instancia, se usarán residuos considerados modelo, tales como el bagazo de agave, las vinazas, la fracción orgánica de los residuos sólidos de la basura y los lodos de purga de plantas de tratamiento de aguas residuales. El objetivo del Clúster es proponer una serie de procedimientos que en conjunto puedan derivar, a corto plazo, en una planta piloto demostrativa para la generación de energía (térmica y/o eléctrica) a partir del biogás obtenido de alguno de los residuos mencionados. Otro de los objetivos es poder tener, a mediano plazo, una planta piloto demostrativa para la generación de biohidrógeno. 

Para poder utilizar los residuos lignocelulósicos como el bagazo de agave se evaluarán sistemas de pretratamiento para la biomasa con el fin de liberar los azúcares, ya sea por tratamientos químicos, físicos o biológicos. De igual manera, se considerarán sistemas de captura de bióxido de carbono basados en la producción de biomasa microalgal y el aprovechamiento de ésta como insumo para la generación de biocombustibles. Se abordará el tema del acondicionamiento de los gases con el fin de eliminar impurezas y de mejorar el contenido de metano o de hidrógeno. Cabe mencionar que todo el proyecto se evaluará desde la perspectiva de sustentabilidad y políticas públicas, incluyendo el análisis de ciclo de vida de los diferentes procesos y materiales utilizados. 

Uno de los residuos que se valorizará en nuestro laboratorio es el caso de las vinazas vitivinícolas, importante industria para el Estado de Querétaro. Las vinazas son el subproducto líquido generado después de la destilación del mosto. Son residuos con un alto contenido de materia orgánica, nitrógeno, fósforo y azufre. Contienen también diversas sales minerales. Debido a su alto contenido en materia orgánica, resultan muy contaminantes. Sin embargo, justamente esta materia orgánica puede ser transformada en hidrógeno o metano, biocombustibles gaseosos. Uno de los temas a desarrollar en este sentido es la concepción de procesos eficientes para maximizar la producción de los gases anteriores. Para ello se utilizarán herramientas de modelado matemático y estrategias de control automático de procesos. 

Otro de los residuos a estudiar son los lodos generados en las plantas de tratamiento de aguas residuales y la fracción orgánica de los residuos sólidos. Los lodos residuales son, en realidad, las bacterias generadas durante el proceso de tratamiento de aguas. Este residuo, al igual que los demás, posee un alto contenido de materia orgánica susceptible de ser transformada en biocombustibles gaseosos. 

En general, la idea de todos estos procesos es sacar provecho de los residuos, ya sean industriales o agrícolas como es el caso de los materiales lignocelulósicos. En esta nueva concepción ya no son más residuos, sino materia prima disponible para los procesos de biorrefinería que, en este caso, es para la producción tanto de hidrógeno como de metano.

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