26 de febrero de 2021
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Biorrefinería convertiría desechos orgánicos en combustible

16 de octubre de 2019
16 de octubre de 2019

El modelo de biorrefinería piloto permitirá utilizar los residuos de diversas frutas para transformarlos en combustibles y productos de alto valor agregado.

Javier Andrés Dávila Rincón, doctor en Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, detalló que para llegar a este modelo se basó en la caracterización química de materias primas como pulpa de mora, aguacate, residuos de naranjilla y café molido.

Se trata de elementos que se destacan por ser una fuente rica en compuestos con alto potencial tanto en la industria de los biocombustibles y la bioenergía como en la producción de ácidos orgánicos como el vinagre, ácido ascórbico y ácido salicílico, entre otros.

Una biorrefinería es una estructura que integra procesos de conversión de biomasa en diferentes productos como biomoléculas, biomateriales, bioenergía y biocombustibles. Para su diseño son determinantes las materias primas, el tipo de compuestos a ser extraídos o producidos y las tecnologías disponibles para transformar la biomasa.

“Los procesos o plantas que conforman una biorrefinería para transformar los desechos de las frutas se seleccionan según el producto final que se espera obtener, debido a que las frutas pueden estar compuestas de lignocelulósico, biomasa, almidón y otros compuestos con diferentes estructuras y enlaces que afectan el rendimiento del proceso del equipo”, explicó el doctor en Ingeniería.

En esta investigación se propone un modelo basado en una estrategia de jerarquía, en la cual se considera el tipo de materia prima (primera, segunda o tercera generación) que se utilizará, con el fin de proponer diferentes rutas para obtener el mayor valor agregado de los productos. Así también se define la composición química que se agregará para obtener productos finales, como biocombustibles, biomoléculas, biomateriales, bioenergía y compuestos naturales entre otros.

“Desde el punto de vista tecnológico, el concepto de jerarquía es muy importante porque permite definir el rendimiento de la instalación. Por ejemplo, una biorrefinería basada en una materia prima de segunda generación para producir azúcares necesita una tecnología especial para pretratar la biomasa. Las condiciones, el equipamiento, la duración y las variables adicionales asociadas con el pretratamiento afectan el rendimiento de los azúcares, que, a su vez, se convierten en la materia prima para otros procesos de la biorrefinería”, puntualiza el investigador.

Materiales lignocelulósicos

Para conseguir bioetanol a partir de estos residuos se debe tener en cuenta que los restos son materiales lignocelulósicos, es decir compuestos en general por celulosa y lignina, y para realizar este proceso que lleva al biocombustible se deben disgregar, primero, mediante una hidrólisis que genere los azúcares.

Para ello, “existen dos formas de actuar: mediante ataques físico-químicos (ácidos, alcalinos o térmicos) o a través de enzimas. Para esta investigación se empleó un método termomecánico, que consiste en temperatura y esfuerzos mecánicos controlados, para, por ejemplo, extraer aceite del aguacate, el cual tiene propiedades y usos similares al aceite de oliva”, explicó el investigador.

En este trabajo se determinó, por ejemplo, que la mora tiene un alto contenido de holocelulosa, con una presencia de más del 61 %, el cual se utiliza para obtener azúcares C5 y C6, también evidencia alta presencia de lignina, que alcanza hasta un 19,22 %. Estos contenidos sirven para elaborar combustibles, además de componentes de compuestos y poliméricos.

Por otra parte, de la cáscara y la pepa del aguacate se extrajeron flavonoides, terpenoides, esteroides, saponinas y taninos. “Estos componentes presentan un alto contenido de holocelulosa (celulosa y hemicelulosa) cercano al 52,88 %, valores satisfactorios para emplearse en la elaboración de productos a partir de azúcares C5 y C6”, puntualizó el investigador.

Señaló además que el aporte original de su investigación radica en la combinación de varios procesos biotecnológicos para obtener biocombustibles de segunda generación, es decir aquellos que no requieren áreas de cultivo –como los de primera– obtenidos a partir de maíz, soya y otros productos agrícolas.

“La materia prima aquí está formada por restos que generalmente suelen acabar en la basura, sin utilidad alimentaria y que son contaminantes, ya que cuesta mucho gestionarlos y tienen un fuerte impacto sobre el medioambiente”, precisó.

Agencia de Noticias UN Unimedios