Bioenergía con residuos vegetales

Bioenergía con residuos vegetales: Ahora, mediante un proceso de gasificación de estos residuos vegetales, se puede generar energía biosostenible, debido a un adelanto tecnológico desarrollado por investigadores de la UN en Medellín.
La transformación se logra al convertir hojas, tallos, ramas y hasta raíces en un combustible que, además de generar electricidad, permite un buen manejo ambiental de las toneladas de desechos de la floricultura. En ese sentido, el grupo de Termodinámica Aplicada y Energía Alternativa (Tayea) de la Facultad de Minas, liderado por el profesor Farid Chejne, aprovecha hasta el último trozo.
Se trata de un proceso termoquímico en el cual la energía encapsulada en un sólido —con propiedades combustibles— es liberada y se convierte en energía gaseosa. Esto se da a causa de interacciones químicas que se producen cuando el material es sometido a altas temperaturas dentro de un reactor.
“Es una oxidación, que normalmente se hace con oxígeno o vapor de agua, cuya reacción con todo el material orgánico produce dos gases muy importantes: el monóxido de carbono y el hidrógeno. Estos se pueden utilizar para producir carburantes líquidos o gasolina e incluso detergentes, amoniaco, fertilizantes y energía eléctrica”, dice Chejne.
Potencial
El oriente antioqueño tiene unos 750 predios dedicados a esta agroindustria, lo que lo convierte en el segundo productor del país, con una participación del 20% del mercado, después de la Sabana de Bogotá, que cuenta con el 70%.
En la región paisa, hay plantaciones que exportan hasta 300.000 tallos en temporada alta y que, en esa misma medida, acumulan, en un mes, hasta tres toneladas de desechos orgánicos. Estos son utilizados para abonar y fertilizar los mismos sembrados, pero a un costo económico desfavorable para los floricultores.
No obstante, el mayor problema es el nocivo impacto ambiental, pues la quema de los restos produce gases de efecto invernadero e incendios y destruye tierras, daños ambientales que son proporcionales a las cantidades de despojos que, en cultivos pequeños, se incineran o se botan en rellenos sanitarios.
Solución energética
Nicolás Alfonso Isaza, ingeniero agrónomo del cultivo comercial Hortensias Reales, explica que, desde hace dos años, se aprovechan los residuos para fertilizar los sembrados y mejorar la calidad del suelo, por recomendación de la Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria (Corpoica).
La técnica consiste en picar el material para luego usarlo como abono para el riego en los mismos plantíos. Isaza aclara que el proceso causa sobrecostos, pues implica contratar hasta dos operarios extras permanentes, contar con la maquinaria adecuada y sumar los valores por transporte.
Diego Yepes, investigador del proyecto, dice que los restos de las flores generan energía porque su biomasa tiene la particularidad de producir carbono, hidrógeno y oxígeno, a través de un tratamiento de secado que se hace en un reactor (por el momento a escala de laboratorio). Allí se mezcla con aire y vapor de agua por encima de los 850 ºC para derivar, finalmente, en gas combustible.
“Solo en el oriente de Antioquia hay 60.000 toneladas disponibles de sobrantes. Se estima que con 65 mil al año se alimentaría una planta de producción de unos 10.500 kilovatios. Una casa rural, con electrodomésticos básicos, podría demandar entre 1 y 2 kilovatios al día. Es decir, la propuesta tecnológica tendría una capacidad de generación energética para 10.500 casas por día”, asegura Yepes.
De hecho, los mismos invernaderos podrían beneficiarse. Por ejemplo, para acelerar el proceso de crecimiento, las plantas deben ser iluminadas todas las noches, lo que implica un gasto alto de energía y agua que se ve reflejado en la factura mensual. Al utilizar la gasificación se contaría con una alternativa autosostenible y mucho más económica.
De esta forma, se podría obviar la fabricación de compostaje, proceso que puede demorar hasta seis meses para ser incorporado a los cultivos. La producción de gas, en cambio, toma una hora, afirma Yepes.
“Con el abono orgánico hay un ahorro del 25% en la fertilización química y, desde el punto de vista de la planta, mayor drenaje del suelo y retención de humedad. Pero con la gasificación sería menor la mano de obra y la fertilización se podría hacer con otros componentes orgánicos”, manifiesta Nicolás Isaza.
Los primeros
Desde hace quince años, el grupo Tayea es pionero en el área de la gasificación de elementos como el carbón. Y desde hace dos años avanza en la investigación de los residuos de flores, por medio del trabajo del estudiante Diego Yepes, de la Maestría en Ingeniería de la Facultad de Minas.
En este caso, se han desarrollado dos modelos. El primero emplea un reactor de lecho fijo, al cual se le agregan trozos vegetales grandes para ser gasificados. Este es apropiado para la producción de combustible a pequeña escala. El segundo usa uno de lecho fluidizado, que es alimentado con partículas más pequeñas que flotan con el oxígeno producido por el propio proceso. Este puede ser utilizado a escala industrial.
Los investigadores ya desarrollaron una máquina piloto, que se encuentra en proceso de patente. Con ella han adelantado sus investigaciones de laboratorio usando residuos de pompones y de hortensias.
Este es un campo en auge en países en desarrollo que buscan alternativas sostenibles para generar energía y desprenderse, poco a poco, de los petroquímicos.