Dentro de la producción de energías alternativas se encuentra la procedente de la biomasa que genera biogás, una composición de gases de combustión como propano, metano y butano, que pueden ser utilizados en distintas actividades.
El metano, el peor de los gases de efecto invernadero, es producido sin control cuando sustratos como pasto o café se degradan a la intemperie. Para controlar este problema y transformarlo en un beneficio social, la doctora Griselda Corro Hernández, investigadora y responsable del Laboratorio de Catálisis y Energía del Instituto de Ciencias de la BUAP, realiza una investigación para la producción de biogás, principalmente metano, a partir de distintos sustratos.
El metano al ser un gas de combustión puede emplearse en una estufa doméstica, de esta manera una familia pobre puede generar energía para la cocción de alimentos. Igualmente es usado para mover motores y generar electricidad. Este tipo de energía se utiliza en varios países como India, China y Suecia.
Desechos que producen energía
Dicha investigación se realiza desde hace tres años. Empezó como un proyecto apoyado por el Fondo Mixto (FOMIX) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), para la producción de biogás a partir de los desechos de la pulpa de café, ya que su extracción genera una cantidad impresionante de desechos que sólo contaminan el suelo y promueven el crecimiento de insectos y microbios patógenos.
Al observar que los resultados fueron satisfactorios, se decidió utilizar otro sustrato, en este caso el lirio acuático proveniente del Lago de Valsequillo y el pasto podado de Ciudad Universitaria.
Corro Hernández comentó que la primera opción no dio la respuesta esperada, “es muy difícil tener biogás a partir de lirio acuático porque tiene una cantidad considerable de agua y muy poca materia útil, llamada lignina, celulosa o hemicelulosa”. Aclaró que produce metano, pero en concentraciones muy pequeñas.
El siguiente sustrato fue el pasto, en el que las pruebas fueron buenas, pero éste debe tener un proceso antes de digerirse, por medio de catalizadores que hacen para que la producción sea óptima. Abundó que este tratamiento previo consiste en mezclar el pasto con otro sustrato para la codigestión, esta información, “ese es nuestro descubrimiento principal en este proyecto”.
Detalló que esta mezcla es por las siguientes causas: “la primera es para conservar la temperatura ideal; la segunda para hacer lo que llamamos burbuja, es decir, que no se apelmace la biomasa; la tercera es por correlaciones entre un sustrato y otro, y la cuarta porque estamos cambiando los volúmenes de reacción. Son cuatro cosas importantes para un proceso físico-químico”.
Método de producción
La investigadora indicó que la producción de biogás se realiza por medio de un sustrato conformado por residuos vegetales, de café, fruta, verduras, pasto e incluso de la basura doméstica, el cual pasa por un proceso de fermentación con un aditivo, por ejemplo excrementos de animales y agua.
Durante esta fermentación se produce el llamado biogás, una composición de gases de diversa naturaleza, entre los cuales se encuentran el metano, propano, butano, etano y etileno, los cuales son combustibles; así como óxidos de azufre, ácido sulfhídrico y dióxido de carbono.
El proceso de digestión dura aproximadamente un mes, tiempo en el que se homogenizan los residuos y ocurren diversas etapas (acidogénesis, hidrólisis, acetogénesis y metanogénesis) que repercuten en la obtención de metano.
La académica señaló que después de este tiempo de homogenización, “tenemos la producción de biogás que puede durar hasta seis meses con el mismo sustrato. Posteriormente habría que cambiar todo lo que se tenía fermentando o constantemente, por medio de un flujo continuo”.
Procedimiento en vías de patente
En el proceso de ruptura de las moléculas, que nutrirán a las bacterias, está el de nixtamalización, en el que los mayas utilizaron tequesquite que contiene sales nitradas e hidróxido de calcio y de potasio. En este proceso, “se pone el sustrato y se calienta con el tequesquite, ya que está todo procesado, se va a la codigestión para la producción de metano”. Para ello se diseña un reactor que llegue a la temperatura necesaria, 45 grados, por medio de un calentador solar.
Corro Hernández expuso que en este proceso de digestión también se puede utilizar un fotocalizador, el cual absorbe los rayos ultravioleta y los transmite al sustrato, destruyendo rápidamente la lignina. “La radiación ultravioleta hace que se acelere el proceso de ruptura, donde se fragmentan todas las moléculas y la velocidad de reacción es enorme”.
Este procedimiento de fotocatálisis está en vías de patente, ya que “combina la energía solar y la biomasa para la generación de soluciones al problema ecológico y energético”, subrayó.
