• Proyecto premiado en Estados Unidos

El proceso de biorrefinería creado en el Instituto Politécnico Nacional transforma los desechos orgánicos en hidrógeno y metano

CIUDAD DE MÉXICO (11/ABR/2011).- Transformar la basura en combustible era, hasta hace unos años, sólo una idea posible en el mundo del cine. En la cinta “Volver al Futuro III”, un científico lograba mover su automóvil con unos cuantos desechos. Ahora, en México, investigadores del Instituto Politécnico Nacional (IPN) llevan la ficción a la realidad, al desarrollar un proceso que permite aprovechar las cáscaras de fruta, los desperdicios de comida y otros residuos para obtener biocombustibles.

Carlos Escamilla Alvarado, investigador del Departamento de Biotecnología del Centro de Investigación y Estudios Avanzados (Cinvestav) del IPN, desarrolló un proceso de biorrefinería en donde los desechos orgánicos se transforman en hidrógeno, metano y otros elementos que se pueden utilizar en diversas industrias.

Este proyecto, que comenzó como una tesis de maestría, ya empezó a cosechar éxitos. La organización estadounidense Battelle —dedicada a reconocer investigaciones que buscan solucionar problemas urgentes en el mundo—, otorgó el premio “Student Paper” al proceso desarrollado por Escamilla Alvarado, bajo la asesoría del doctor Héctor Poggi.

El proceso de biorrefinería permite obtener hidrógeno, considerado por muchos especialistas como el combustible del futuro, porque su combustión no produce gases de efecto invernadero, consideradas las causantes del cambio climático.

Si se lleva a la práctica el proceso sería posible aprovechar gran parte de las 102 mil toneladas de basura que se producen al día en México, pues 60% de ellas son desechos orgánicos.

Aliados microscópicos

¿Cómo es posible que a partir de un desecho, como el corazón de una manzana, se pueda encender una lámpara, tener combustible para un auto de hidrógeno o contar con gas para freír una salchicha? La respuesta está en los diminutos seres que habitan el planeta mucho antes que el ser humano, los microorganismos.

Todo comienza con la separación de la basura, explican Escamilla y Poggi, quienesaseguran que todas las basuras orgánicas —incluso los desechos de rastros— pueden ser utilizadas en la biorrefinería que proponen.

Si bien en Estados Unidos y otros países europeos ya se utiliza la basura para generar electricidad y combustibles —como el metano—, lo novedoso del proceso desarrollado por los investigadores del Cinvestav es que “en este caso se aplican tres etapas para obtener tres productos diferentes”, señala Carlos Escamilla.

“La basura orgánica es sometida a fermentación anaerobia, con ayuda de comunidades microbianas”, explica Escamilla Alvarado, “estos microorganismos se alimentan de los residuos y los van descomponiendo”.

En la biorrefinería propuesta por los mexicanos se utilizan, entre otros, bacterias del género clostridium, para producir hidrógeno; microorganismos conocidos como arqueas, para la producción de metano, y lactobacillus para obtener otros productos.

“Los microorganismos con los que estamos trabajando producen enzimas como las celulosas, que se pueden utilizar en el proceso de producción de papel, para blanquearlo, para el deslavado de la mezclilla o en otras industrias; así como xilanasas, que se aplican en la industria panificadora, para hacer un producto más esponjoso”, dice Escamilla Alvarado.

En este proceso nada se desperdicia, señalan los investigadores. Después de obtener hidrógeno, metano y bioproductos, los residuos que sobran pueden ser utilizados como composta o fertilizante, asegura el doctor Poggi.

Los investigadores del Cinvestav estiman que una tonelada de basura puede generar entre 25 y 50 kilovatio/horas de hidrógeno; de 600 a 700 kilovatio/horas de metano; de 10 a 50 kilos de preparado enzimático de uso industrial y 400 kilos de composta.

Biocombustibles de segunda generación

Desde que en la década de los 70, los científicos comenzaron a lanzar las alertas sobre los riesgos del cambio climático, equipos de investigación en todo el mundo comenzaron a buscar alternativas para evitar que la humanidad siga generando gases de efecto invernadero, al utilizar como combustible petróleo y sus derivados.

Entre esas alternativas se pensó en desarrollar nuevos sustitutos de la gasolina y el diesel.

Así, la primera generación de lo que hoy se conoce como biocombustibles surgió a partir de utilizar diversos granos, productos agrícolas (caña de azúcar) o la palma africana para generar etanol. Sin embargo, estos biocombustibles han sido muy criticados por utilizar alimentos para producir etanol.

“Nosotros no vemos la lógica ni la ética al crear combustibles utilizando alimentos; sobre todo, cuando la población está enfrentando carestía en alimentos básicos”, dice el doctor Héctor Poggi. “Por eso, apostamos a los desechos como materia prima para el esquema de biorrefinería”.

Al utilizar desechos orgánicos para generar combustibles, los investigadores del departamento de Biotecnología del Cinvestav del IPN, que trabajan en esa área desde la década de los 80, dan un paso hacia la segunda generación de biocombustibles.

Los investigadores señalan que aún falta hacer estudios experimentales para afinar el proceso. Pero sobre todo para que su proyecto sea una realidad es necesario contar con inversionistas.

Por ello, invitan a los grandes productores de residuos orgánicos, como basureros municipales o empresas, a que se acerquen al equipo de científicos e inviertan en una tecnología que podría traerles grandes beneficios.

Por ahora, el Cinvestav trabaja este proyecto en conjunto con el Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal (ICyTDF), el cual financia los estudios a nivel laboratorio.

Para poder instalar una biorrefinería piloto, los investigadores afirman que se necesitan alrededor de tres millones de pesos. “El único limitante para llevar esto más adelante, al siguiente paso, es la inversión económica”, dice el doctor Poggi.