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Publicado el 23 Abril, 2021 por Nailey Vecino en Ciencia
 
 

La ganancia del desperdicio

biodiésel

La obtención de combustible para motores diésel a partir de basura es una alternativa que fomenta el desarrollo de una economía circular eficaz. Foto: (Motor.es)

Por NAILEY VECINO PÉREZ

Mugre, mal olor, suciedad, contaminación… eso acumulan las bolsas de basura que desechamos diariamente. ¿Y si le dijera que en ellas se desperdicia, además, la materia prima con la que es posible obtener la energía que consume en sus hogares, o el combustible utilizado para echar a andar sus medios de transporte?

La conversión de basura en ecodiésel o ecocombustibles es ya una realidad en varios países. Se trata de una alternativa provechosa, que permite contar con una fuente de energía renovable, en sustitución a combustibles fósiles que en algún momento se agotarán, como el carbón, el gas natural o el petróleo. Además, se habla sobre una técnica amigable con el medio ambiente, con cada vez menos emisiones, eficaz y accesible a todos.

Los ecocombustibles son portadores energéticos líquidos bajos en carbono, que se pueden producir a partir de diferentes residuos de origen orgánico, derivados tanto de procesos agrícolas (pajas), como forestales (aserrín), agroindustriales (bagazos), agropecuarios (excrementos, grasas animales) y de uso urbano (aceites de cocina usados). Por su carácter renovable se consideran una energía limpia y sus emisiones contaminantes son inferiores a la de los combustibles convencionales.

Si bien hoy aumentan las apuestas por la electrificación de automóviles, aviones, barcos, camiones, incluso tractores y otros medios de transportación para personas y mercancías, seguirán necesitando durante mucho tiempo ecocombustibles como fuente principal de energía; de ahí que se apunten como una de las fuentes de energía renovable con más futuro a corto plazo.

Según el tipo de materia prima empleada para producirlos, los ecocombustibles se clasifican en tres generaciones. Los de la primera se derivan de materias primas como plantas y alimentos, entre los que se incluyen cultivos ricos en azúcares, almidones y aceites. Por ejemplo, de la caña de azúcar se puede obtener alcohol, mientras del aceite de girasol se puede obtener biodiésel.

La segunda generación abarca cultivos no comestibles y residuos de actividades agrícolas, forestales, ganaderas, agroindustriales y urbanas. La tercera, en tanto, abarca los originados de algas, que consumen grandes cantidades de CO2 en su crecimiento y crean aceites, proteínas y carbohidratos, de los que se pueden hacer biodiésel, bioturbosina, bioetanol e hidrógeno renovable.

Trocando lo sucio en oro

La producción de ecodiésel se realiza mediante varios procesos. Uno de estos, la transesterificación, consiste en hacer reaccionar las grasas presentes en el aceite vegetal con un alcohol –por lo general metanol o etanol– y así producir el biodiésel y la glicerina.

Según el artículo Conversión de residuos a biocombustibles, de los investigadores Daniel Trejo Zamudio, Juan Fernando García Trejo y Claudia Gutiérrez Antonio, el aceite residual de cocina es una de las materias primas clave para la producción de biodiésel. “El proceso más común consiste en calentar el aceite a 50 o 60 grados Celsius, y adicionar metanol e hidróxido de sodio como catalizador. Después de dos horas de agitación a la misma temperatura, la mezcla se enfría por unas horas hasta que se separan los compuestos formados; en el fondo se precipitará la glicerina, mientras que el biodiésel se encontrará en la parte superior”.

planta de pirólisis

Planta de pirólisis para el aprovechamiento energético de residuos de plástico, obteniendo combustibles líquidos. Foto:(tercerainformacion.es)

También se pueden obtener ecocombustibles a través de la pirólisis, que es la descomposición química de materia orgánica y todo tipo de materiales, excepto metales y vidrios, con el calentamiento a altas temperaturas en ausencia de oxígeno.

Además, se llevan a cabo otros procesos combinados para la obtención de bioturbosina y diésel verde. La bioturbosina o combustible alterno para la aviación, es un carburante sintético. Se puede obtener de residuos de aceite comestible y grasas animales no comestibles, los cuales deben someterse a un proceso de reacción con hidrógeno a elevadas temperaturas y presiones.

El bioetanol es uno de los ecocombustibles de origen vegetal, producido a partir de la fermentación de la materia orgánica rica en azúcar (caña, remolacha, vino), así como de la transformación en azúcar del almidón presente en los cereales.

También puede emplearse materia lignocelulósica (materia seca vegetal), como la poda de pastos, la cual debe ser sometida a procesos químicos, físicos, biológicos o fisicoquímicos para retirar la lignina y obtener azúcares fermentables. Esta es la materia prima más abundante disponible en la Tierra para la producción de biocombustibles, principalmente bioetanol, que puede ser usado puro, o en mezclas con diésel o gasolina en motores de combustión interna.

Comida para autos

Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), alrededor de un tercio de la producción de los alimentos destinados al consumo humano se desperdicia en todo el mundo, lo que equivale a 1 300 millones de toneladas al año aproximadamente.

Es decir, una gran cantidad de recursos económicos, humanos y energéticos se tiran a la basura junto a la comida desechada. De ahí que la estrategia de conversión de residuos a ecocombustibles pretende que el actual flujo de los alimentos (recursos-producto-residuos) se transforme en un flujo circular (recursos-producto-residuos reciclados-producto). Su metamorfosis, que pasa por un proceso de tratamiento, recuperación y compostaje en vertederos sanitarios, se puede escuchar en, por ejemplo, las calles de Oslo, con autobuses alimentados por biogás creado a partir de la materia orgánica en descomposición de la propia ciudad.

De acuerdo con Pal Mikkelsen, director de la agencia noruega Waste to Energy (Basura para energía, en español), un kilogramo de residuos de alimentos produce la mitad de un litro de combustible. Con todos los residuos orgánicos que tienen, podrían darles energía a 135 buses durante un año entero en la ciudad.

Investigadores de la Universidad de Córdoba, en España, han creado un ecocombustible a partir de los ácidos grasos provenientes de desperdicios de alimentos de restaurantes. El método es de menor costo energético y más sostenible que otros utilizados para la obtención de carburantes de origen vegetal.

Expertos aseguran que “la grasa de los desperdicios de comida es adecuada para la producción de un biodiésel que cumple las propiedades fundamentales de la norma europea, y se obtiene con un importante ahorro de energía y tiempo de reacción”.

También en Alemania el biogás obtenido de desechos de comedores y cocinas industriales se usa cada vez más para generar electricidad, en las calefacciones y como combustibles para autos.

El Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat), junto a las empresas Imecal y Ford España, conforman el proyecto Atenea, cuyo fin consiste en convertir desechos cítricos en un etanol que pueda comercializarse como biocombustible. El Ciemat ha logrado 56 litros de etanol con una tonelada de residuos tras extraer el zumo de los cítricos.

Por su parte el Centro Nacional de Energías Renovables (Cener), con sede en Navarra, impulsa el proyecto europeo Bio South, que trata de transformar en biocombustible los desechos de biomasa forestal, como ramas o entresacas de árboles.

Otras empresas, como Ecofasa, aprovechan los residuos sólidos urbanos para igual fin. Su impulsor, Francisco Angulo, asegura obtener un litro de biodiésel a partir de 10 kilos de basura.

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Los residuos sólidos urbanos se han convertido en una fuente de energía renovable y sostenible, con menos emisiones de gases de efecto invernadero. Foto: (cuc.edu.co)

La basura del futuro

Se hace cada vez más ineludible reducir la competencia por la explotación de recursos; en su lugar se debería fomentar el desarrollo de una economía circular, perseguir la regla de las tres R, (reducir, reciclar y reutilizar), con vistas al desarrollo sostenible.

¿Por qué? Pues, en primer lugar, la demanda de recursos naturales y bienes de la población mundial son mayores a los que realmente puede proveer la Tierra con el paso de los años. Y el modelo económico actual, precisamente, tiene una traza ecológica que no es para nada sustentable y con un impacto negativo perceptible en el medio ambiente y sobre el cambio climático.

La falta de inversión pública en la gestión de desperdicios de muchas ciudades provoca, entre otras consecuencias, la quema de residuos que elevan los niveles de contaminación del aire.

Asimismo, la mala administración de desechos urbanos causa la obstrucción de ríos y desagües en época lluviosa y, por tanto, el estancamiento de aguas residuales acaba siendo fuente para la propagación de enfermedades como la malaria, el tifus, el virus del zika o el dengue.

Este es el rostro de la basura que la mayoría ve y que, por desgracia, prevalece. Pero ya son varios los proyectos que sacan ganancia positiva a esta problemática y tratan de recuperar la basura con la ejecución de biorrefinerías de alto rendimiento.

La realidad de la conversión de desechos a ecocombustibles llama a generar un cambio de paradigma entre la sociedad misma, el gobierno y empresas privadas. Es una especie de negocio rentable para los seres humanos y el planeta donde viven.

Ganar energía, ecodiésel, compost y otros recursos a partir de desechos, es posible, efectivo y, sobre todo, necesario.

En América Latina

Un estudio de la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (Cepal) recoge la experiencia de Brasil, “un paradigma relevante para la región en materia de ecocombustibles”. El documento reseña que, si bien la producción de bioetanol tiene una larga tradición en numerosos países del bloque regional, su uso sistemático y articulado como combustible para el transporte automotor solo se materializó en Brasil a partir de la década de 1970, como consecuencia del lanzamiento del Programa ProAlcool, en respuesta al primer shock petrolero.

“Hasta finales del siglo XX, la rápida disminución de los precios del petróleo redujo el atractivo de la producción de ese combustible y se originó una pérdida de confianza en la seguridad de su abastecimiento. Sin embargo, a partir de la primera década del 2000 se retomó el interés por el bioetanol, se comenzaron a producir los vehículos flex-fuel (coches de dos combustibles), y ya desde 2007 hasta la actualidad, la gasolina sin bioetanol no se vende en el mercado brasileño”.

Sin embargo, la propia Cepal diagnostica que América Latina tiene una muy baja participación en las patentes relativas a la cadena productiva de los biocombustibles. Según datos del último estudio publicado por el ente regional sobre ese portador energético, “Brasil, Argentina y Colombia son los únicos países latinoamericanos que figuran entre los principales productores de bioetanol y biodiésel en el mundo”.

 


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