Un equipo de investigación de las universidades de Cádiz y Campinas (en Brasil) han podido confirmar la rentabilidad económica de un proceso biológico que aplica microorganismos generados de residuos de maíz y de caña de azúcar para generar un carburante sostenible.
El estudio, recientemente publicado en la revista Fuel, simula y compara los costes de esta metodología para obtener energía eléctrica y térmica empleando residuos de caña de azúcar y maíz, generados en la extracción de etanol, usado como combustible en vehículos, y propone un método que mejora la eficiencia de la producción.
En este estudio, según una nota de prensa de la Fundación Descubre, recuerda que este sistema provoca emisiones negativas para el medio ambiente, como el dióxido de carbono (CO2), pero esta propuesta de los expertos incrementa el aprovechamiento de los desechos industriales y disminuye sus efectos adversos en el entorno.
«Hemos confirmado que con este método de carburante sostenible podemos reducir aproximadamente 4.000 toneladas de CO2 al año, el equivalente en peso a media torre Eiffel», explica la investigadora de la Universidad de Cádiz Miriam Tena.
Además, los expertos estiman que este método podría generar aproximadamente 15 Gigavatios de electricidad por hora al año y 137.000 Gigajulios de energía térmica al año, cantidad suficiente para abastecer aproximadamente a dos millones y medio de hogares.
«La energía producida puede destinarse a la propia planta de producción de etanol o a la red eléctrica», añade Tena.
«NUESTRO OBJETIVO ERA VALIDAR UN MÉTODO QUE NOS PERMITIERA OBTENER ENERGÍA MÁS LIMPIA Y PUDIERA SOSTENERSE ECONÓMICAMENTE EN UNA EMPRESA»
El equipo de investigación centró su labor en la evaluación de la digestión anaerobia de los residuos generados en las plantas de extracción de etanol a partir de caña de azúcar y maíz.
Este proceso implica que bacterias y arqueas, ambos organismos microscópicos, realizan sus funciones biológicas en ecosistemas sin oxígeno, donde se alimentan de la materia orgánica y la degradan en un proceso microbiológico que genera dos subproductos: un biogás, que se usa para producir energía eléctrica y térmica, y un material sólido con aspecto de lodo, empleado habitualmente como biofertilizante o como biocombustible.
Para determinar si el empleo de este proceso era viable económicamente, los expertos calcularon de forma teórica la producción de biogás en tres escenarios diferentes. El primero, con los desechos del maíz, el segundo con los de la caña de azúcar y el tercero con residuos de ambos tipos de plantas.
«Nuestro objetivo era validar un método que, por un lado, nos permitiera obtener energía más limpia y, por otro, pudiera sostenerse económicamente en una empresa», explica la investigadora.
Las profesoras Montserrat Pérez y Rosario Solera, del Departamento de Tecnologías del Medio Ambienta de la Universidad de Cádiz, en colaboración con la profesora doctora Tânia Forster de la Escuela de Ingeniería de Alimentos de la Universidad de Campinas (Brasil) analiza a escala de laboratorio la digestión anaerobia de los residuos, es decir, cómo las bacterias degradan la materia orgánica en ausencia de oxígeno hasta que se obtiene metano.
Este trabajo sobre un carburante sostenible ha sido financiado por la Fundación de Apoyo a la Investigación del Estado de São Paulo (FAPESP) y el Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico (CNPq).
También ha recibido apoyo del Ministerio de Ciencia e Innovación de España mediante la ayuda para contratos predoctorales.
Referencias
Tena, M.; Buller, L.S.; Sganzerla, W.G.; Berni, M.; Fóster- Carneiro, T.; Solera, R. & Pérez, M. (2022). ‘Techno-economic evaluation of bioenergy production from anaerobic digestion of by-products from ethanol flex plants’. Fuel, 309, 122171.