Vinazas tequileras promisoria fuente de energía
Por sus características, las vinazas tequileras resultan altamente biodegradables, lo cual las convierte en un excelente alimento para los organismos presentes en un biodigestor anaerobio. Un investigador jalisciense busca aprovechar estas propiedades para la obtención de biogás, con altos rendimientos energéticos.
Por Antonia Tapia
Los procesos agroindustriales son una fuente óptima de alimentación en los digestores anaerobios, ya que las características de sus desechos son aptas para su biotransformación en biogás con altas eficiencias. En México, dentro de la industria del alcohol, las vinazas tequileras y el alcohol de caña son los principales generadores en volumen de dichos efluentes. Por cada litro de tequila –en el país se elaboran más de 167 millones de litros al año–, se generan entre 10 y 12 litros de vinazas tequileras, las cuales permiten generar una importante cantidad de biogás, que podría alcanzar un valor calorífico de 49.23 MJ/m3, equivalente a 38.73 x 106 l diesel/año.
En entrevista, el doctor Jorge del Real Olvera, investigador del Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco, quien se ha dedicado al desarrollo de investigaciones en el área Ambiental enfocadas en el tratamiento de aguas residuales mediante diversos reactores biológicos y químicos con fines ambientales y energéticos, puntualiza los detalles sobre el aprovechamiento de este abundante recurso para la obtención de biogás.
“El proceso empleado para generar biogás a través de vinazas tequileras es el mismo que se ha propuesto para los otros tipos de vinazas. Es decir, el vertido se adapta previamente a las condiciones de operación más favorables para los microorganismos en un digestor anaerobio, generalmente con microorganismos (biomasa) adaptados al alimento (sustrato); cuando no se dispone de este material, dichos organismos se adaptan para que degraden la materia orgánica de las vinazas tequileras”.
Sistemas de tratamiento anaerobio
Los sistemas de tratamiento anaerobio exigen la completa ausencia de oxígeno para funcionar correctamente. Por ello, los sistemas deben estar cerrados herméticamente para asegurar que los microorganismos que actúan en estos recipientes no mueran al contacto con el aire y desarrollen el proceso de obtención de biogás.
El biogás es el producto gaseoso de la digestión anaerobia de compuestos orgánicos. Su composición, que depende del sustrato digerido y del tipo de tecnología utilizada, se conforma de diversos compuestos:
Entre 50 y 70 % de metano (CH4)
Entre 30 y 40 % de anhídrido carbónico (CO2)
? 5 % de hidrógeno (H2), ácido sulfhídrico (H2S) y otros gases
Poder calorífico. El experto asegura que, salvo por su contenido en H2S, las vinazas tequileras son un combustible ideal – Doctor Jorge del Real Olvera
De acuerdo con las explicaciones del doctor Del Real Olvera, el biogás, debido a su alto contenido de metano, presenta un poder calorífico algo mayor que la mitad del poder calorífico del gas natural. “Un biogás con un contenido en metano de 60 por ciento tiene un poder calorífico de alrededor de 5 mil 500 kcal/Nm3 (6.4 kWh/Nm3). En otras palabras, salvo por el contenido en H2S, es un combustible ideal”.
En este sentido, el investigador afirma que los resultados obtenidos con la vinaza tequilera han sido excelentes por las características orgánicas del vertido: “Se ha podido comprobar que por cada gramo de Demanda Química de Oxigeno (DQO) –que es como frecuentemente se cuantifica al material orgánico presente en los efluentes– se generan hasta 921 ml de biogás, lo cual es un valor elevado de biotransformación a condiciones específicas de temperatura y pH”.
Cabe destacar que el biogás generado a partir de la vinaza tequilera cuenta con grandes beneficios: además de no causar impactos ambientales o a la salud humana, es principalmente originado por el consumo de todos los desechos o vertidos que son generados por la actividad industrial e incluso humana. Los países que mayormente impulsan este tipo de energía son Alemania, China, India y, en América Latina, Brasil y Cuba.
Potencial del biogás
Antecedentes
Los primeros antecedentes de empleo de biogás con fines energéticos se registran en 1897. En ese tiempo, el químico francés Louis Pasteur intentó producir energía para alumbrado público mediante el uso de estiércol de caballo para depurar aguas residuales domésticas; sin embargo, aunque su iniciativa marcó un importante precedente, no obtuvo buenos resultados, ya que la mayoría del biogás era desechado a la atmósfera.
Tiempo después, durante la Segunda Guerra Mundial, el desarrollo del biogás comenzó a progresar con rapidez. Se realizaron esfuerzos para obtener sistemas más eficientes y se implementaron gasómetros de campana, mezcladores y sistemas de calefacción para aumentar el rendimiento de la digestión. Incluso, se sabe que alrededor de 1930 se trató de eliminar del biogás todos aquellos materiales ajenos al metano (CH4) para comprimirlo en botellas y, de esta manera, utilizarlo como combustible para automóviles.
A mediados de 1950, la importancia del biogás perdió relevancia frente a la excesiva cantidad de hidrocarburos disponibles: “En los años 50, el precio del petróleo era tan bajo, que el biogás dejó de ser atractivo para los industriales; al mismo tiempo, el uso de fertilizantes minerales en masa ocasionó que las plantas biológicas fueran menos eficientes, por lo que la mayoría de las plantas generadoras de biogás cerraron”.
Segundos intentos de utilizar el biogás como fuente de energía alterna se registran en 1970, cuando la crisis del petróleo aumentó su demanda. Más tarde, en la década de 1990, dos rasgos importantes estimularon en mayor medida la tecnología del biogás:
- La rentabilidad económica de la utilización de la energía derivada del biogás
- La legislación que fue propuesta por el Gobierno en relación con el reciclado y la prevención de residuos que se implementó en 1994
En el año 2000 en Europa, al hacerse efectiva la ley de Energías Renovables, se estableció un marco legal para regular este tipo de energía. Posteriormente, en años más recientes, el número de instalaciones de biogás ha ido en aumento paulatino, sobre todo después de la implementación de subsidios aún más altos. Alemania se encuentra a la cabeza en cuanto al número de instalaciones que generan biogás, las cuales ascienden a cerca de 1 mil 500 y en su mayoría se localizan en la región de Baviera.
Como las empresas productoras de tequila en su mayoría son pequeñas y medianas, instalar una planta de tratamiento para generar biogás les resulta incosteable
Situación en México
Desde 1970, distintas instituciones educativas se han enfocado en el estudio de la vinaza del tequila para generar biogás. En Jalisco existen grandes empresas tequileras que generan biogás a partir de sus vinazas; aunque los productores de esta bebida, en su mayoría, son pequeñas o medianas empresas que no tienen la capacidad económica para construir y mantener una planta de tratamiento con estas características, lo cual se refleja en el incremento en la polución de los suelos y mantos acuíferos del estado.
“Los beneficios que las grandes empresas han obtenido con la operación de sus plantas de tratamiento se ve reflejado directamente. Gran porcentaje del biogás generado es retornado al sistema para el calentamiento de las calderas, generación de energía o calefacción de alguna sección del proceso”.
El doctor Del Real Olvera indica que muchos empresarios tequileros han mostrado un gran interés por el aprovechamiento del recurso; sin embargo, construir y mantener una planta de ese tipo es realmente incosteable para ellos.
Por otro lado, recientemente el municipio de Tequila anunció un ambicioso proyecto a gran escala, que pretende agrupar a la mayoría de los pequeños y medianos productores (unos 146 establecimientos) para que, a través de una sola planta, traten los efluentes generados en sus procesos de elaboración de tequila. Esta iniciativa le permitiría a cada uno de los involucrados un ahorro estimado de 30 por ciento en su consumo de energía y resolvería considerablemente el manejo de sus residuos.
De acuerdo con los datos publicados en diferentes medios masivos de comunicación, la planta entraría en funcionamiento en 2015 y contaría con una inversión de 20 millones de dólares. Respecto de este proyecto, Constructor Eléctrico buscó comunicación con la empresa MX Renewable, encargada de la construcción de la planta, pero sus representantes se negaron a dar detalles acerca de la iniciativa. Los funcionarios del Ayuntamiento de Tequila asumieron la misma postura.
En general, según afirma el doctor Jorge del Real Olvera, este tipo de energía es muy noble y ofrece más oportunidades que retos. Subrayó, no obstante, que es necesario que el Gobierno y los empresarios del sector sumen voluntades para que la generación de biogás a partir del aprovechamiento de la vinaza de tequila se vuelva mucho más significativa.
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