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De acuerdo con un reporte emitido en 2013 por la Agencia Internacional de Energía, México adquirió el compromiso de usar cinco por ciento de bioetanol en sus gasolinas desde 2012. Sin embargo, no lo ha cumplido por falta de incentivos y por la ausencia de tecnologías para producirlo a escala industrial. Por ello, investigadores mexicanos de un grupo interinstitucional trabajan en el diseño de una plataforma de proceso que será capaz de lograrlo.
“Producir biocombustibles (bioetanol, hidrógeno o biogás) a escala laboratorio y a partir de casi cualquier residuo agroindustrial es técnicamente viable. El reto es hacerlo en condiciones sustentables, tanto desde el punto de vista financiero como ambiental a una escala industrial”, refiere el doctor Arturo Sánchez Carmona, titular de la investigación en el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) Unidad Guadalajara.
Agrega que este proyecto ya pasó la fase de laboratorio y están trabajando a escala pre-piloto. “Contamos con el diseño de una biorrefinería capaz de producir biocombustibles de segunda generación (generados a partir de desechos agropecuarios) y de responder a las condiciones económicas y la situación del agro mexicano. Trabaja con 500 toneladas de desecho agroindustrial por día y es autosuficiente desde el punto de vista energético”, apunta.
Las tecnologías generadas se circunscriben a lo que se conoce como biorrefinerías de plataforma bioquímica, que incluyen etapas de pretratamiento, sacarificación enzimática (proceso mediante el cual la materia celulósica se convierte en azúcar fermentable), fermentación y purificación, las cuales pueden funcionar con diferentes residuos agroindustriales. Por esta razón, el equipo científico también analiza cuál es la planta o biorrefinería adecuada a los diferentes estados de la República Mexicana.
Cada uno de los conceptos de proceso involucrados en este diseño de biorrefinería ha sido demostrado en equipos a una escala en la que se manejan litros (o kilos) de material. Por ello, el siguiente paso es encontrar empresas que tomen la estafeta y escalen la tecnología desarrollada para generar cientos de litros de bioetanol de segunda generación.
“El objetivo del proyecto consiste en sentar las bases técnicas suficientes que demuestren bajo qué circunstancias sí es posible fabricar biocombustibles de segunda generación o lignocelulósicos para el sector de transporte automotriz en México. Los equipos de demostración de los conceptos de proceso que hemos creado proporcionan la evidencia necesaria para continuar el escalamiento de estas tecnologías”, indica el doctor Sánchez Carmona.
Resalta que la idea es desarrollar conceptos de biorrefinerías, pues la intención no es construir plantas piloto para generar bioetanol, sino la tecnología que otras instancias puedan escalar y luego utilizar para producir biocombustibles lignocelulósicos a escala industrial.
“Por ejemplo, en los Altos de Jalisco sería posible construir una biorrefinería que procesara los residuos del agave para producir bioetanol. La materia sobrante podría juntarse con los desechos de la industria quesera para generar hidrógeno. Y lo que sobra, mandarlo al sistema de tratamiento de aguas para producir biogás”, acota el investigador del Cinvestav Guadalajara.
Esta investigación abarca una gama muy amplia de disciplinas y está conformada por grupos de investigación de ocho instituciones mexicanas. “El objetivo se logró porque cada grupo ha participado con su conocimiento y experiencia en sus áreas de especialidad” afirma el doctor Sánchez Carmona.
Informa que la tecnología de pretratamimiento, así como el diseño conceptual de la planta y su análisis de sustentabilidad se han realizado en la Unidad Guadalajara del Cinvestav. En lo que respecta a la producción de biohidrógeno, ha estado a cargo los doctores Antonio de León, adscrito al Laboratorio de Biología molecular del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, y la doctora Idania Valdez del Departamento de Ciencias de la Vida de la Universidad de Guanajuato.
A su vez, el doctor Héctor Hernández de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Guanajuato ha sido el responsable de la sacarificación enzimática. El trabajo relacionado con la fermentación lo ha realizado la doctora Lorena Amaya del Centro de Investigación y Asistencia Técnica de Estado de Jalisco, mientras que la producción de biogás la ha estudiado el doctor Salvador Carlos de la Unidad Saltillo del Cinvestav.
Por último, la purificación del bioetanol y el uso de la lignina residual han estado a cargo de los doctores Agustín Castro y Liliana Márquez de la Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo. Más detalles sobre este proyecto se pueden encontrar en www.gdl.cinvestv.mx/nerixis