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Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica

Energías renovables: la alternativa de las biorefinerías

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La energía es un factor clave para la economía de cualquier región, ya que de ella depende la producción industrial, la prestación de variados servicios y el bienestar social. Para cubrir estas necesidades, el uso mundial de los combustibles de origen fósil (carbón, petróleo y gas) ha aumentado hasta convertirse en la energía predominante, a pesar del impacto desfavorable al medio ambiente relacionado con las emisiones de gases de efecto invernadero (CO2 principalmente).

Para cumplir con las demandas mundiales de energía existen opciones como las energías renovables, especialmente aquellas que utilizan la biomasa. Este recurso abarca millones de toneladas de plantas, pastos, algas, granos, microorganismos, entre otros, considerados materia biológica no fosilizada que se puede utilizar como insumo para la obtención de diversos productos. En este sentido, es muy importante considerar que este nuevo “carbono verde” no entre en competencia con aquellas fuentes destinadas a la alimentación.

Una perspectiva que está tomando presencia en el marco de la bioeconomía mundial es el desarrollo de biorefinerías análogas a las refinerías convencionales, como estructuras industriales que integran procesos para la completa conversión de la biomasa a múltiples bioproductos como combustibles, energéticos y compuestos químicos de alto valor añadido (química fina y precursores para áreas de alimentos, fármacos, medicina). Las biorefinerías han sido identificadas como el camino más prometedor para la creación de una nueva industria basada en la biomasa.

Actualmente en CIDETEQ estamos trabajando en prospectar aquellas fuentes renovables para usarse como materia prima en estas biorefinerias y que por su origen sean consideradas renovables, es decir, que se obtengan a un ritmo igual o superior al de su utilización, surgiendo como opciones los residuos agrícola-forestales y los efluentes industriales, considerados desechos y en algunos casos con carácter contaminante. Nuestra primera tarea es identificar la composición en dichos efluentes y determinar los bioprocesos necesarios para su procesamiento hasta productos de alto valor.

Específicamente, estamos trabajando en biosistemas que integran reactores biológicos y microorganismos con capacidad de convertir la energía almacenada en los enlaces químicos de la materia orgánica a energía eléctrica. Estos sistemas biológicos son las llamadas celdas de combustible microbianas. Una de las ventajas de esta tecnología es que se puede generar electricidad a la vez que se realiza un tratamiento de aguas residuales cuando se utilizan efluentes domésticos o industriales como sustrato, cumpliendo además con las políticas de procesos verdes donde se minimiza o elimina el carácter contaminante de los efluentes. Un agregado más a dicha estrategia, es que si consideramos que la materia prima usada para la producción de bioelectricidad es un desecho, entonces ya no representa un costo al proceso y el producto obtenido (bioelectricidad) puede considerarse como un producto de valor obtenido a partir de un desecho. Aún más, si se logra diversificar la obtención de productos a partir de un mismo efluente, considerado la fuente de biomasa, podremos considerar la aplicación del concepto de biorefinería.

Más allá de la definición técnica, el concepto de biorefinería implica sistemas sostenibles, que buscan su éxito en la eficiencia y competitividad de los productos obtenidos mediante la optimización de las tecnologías involucradas con un alto compromiso ambiental y comercial. Así, las energías renovables representan ya una alternativa en varios países, aunque su contribución exacta y extendida debe ser evaluada en el contexto de cada sociedad, para que representen una verdadera oportunidad de innovación y avance tecnológico. Sencillamente, el reto para todos los involucrados (sectores público y privado) es lograr que el desarrollo de tales formas de energía ofrezca la oportunidad de acceder a un progreso social y económico.

Texto escrito por: Yolanda Reyes-Vidal
Investigadora de Cátedras Conacyt comisionada al Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica.


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