Instituto de Ecología, A.C.

Aire no contaminado con biorefinerías

Eugenia J. Olguín, Gloria Sánchez, Erik González, Nancy Ramos, Anilú Mendoza y Daniel García

A los que nos gusta disfrutar de caminatas por el bosque o por lindos jardines, sabemos la importancia de respirar aire limpio. Ese aire transparente que nos proporciona oxígeno y nos permite largas caminatas sin sentir fatiga. Sabemos la importancia de los árboles y plantas que al aprovechar la energía solar y realizar fotosíntesis, liberan el oxígeno vital para todos los animales, incluidos los seres humanos.

Sin embargo, no todos vivimos en ciudades con bosques o jardines y la contaminación del aire es un problema cada vez más agudo en múltiples ciudades. De hecho, debido a la gravedad de esta situación a nivel global, la Organización de las Naciones Unidas (ONU) ha decretado para este año, que el 5 de junio que es el Día Mundial del Medio Ambiente, se dedique a realizar acciones para combatir la contaminación del aire. Este llamado a unir fuerzas a nivel global es una respuesta a datos muy alarmantes que publica esta organización mundial: aproximadamente 7 millones de personas mueren prematuramente por problemas de contaminación del aire en todo el mundo y aproximadamente 4 millones en las grandes ciudades más pobladas y contaminadas de la región Asia-Pacífico.

La pregunta que surge de manera inmediata es qué acciones podemos realizar para combatir la contaminación del aire. Existen varios niveles de acciones, desde las que deben acordar los grandes mandatarios de todos los países, principalmente los que contaminan más, hasta las acciones a nivel individual. En este espacio, nos referiremos a las acciones que debe emprender México para unirse a la tendencia mundial de investigar, desarrollar e implementar la producción de fuentes renovables de energía. De manera específica, nos referiremos a la producción de biocombustibles, tales como el bioetanol, el biodiesel, el biohidrógeno y el biogás dentro de Biorrefinerías. Estas nuevas instalaciones deberán multiplicarse para substituir las tradicionales refinerías que procesan el petróleo, que como ya sabemos es un recurso no renovable que se está agotando a nivel mundial y que genera productos tales como las gasolinas y diesel que liberan una gran cantidad de gases contaminantes durante su combustión. En contraste, las biorrefinerías procesan biomasa de origen vegetal (recurso renovable) y generan biocombustibles que durante su combustión no liberan gases efecto invernadero (GEI) que son los causantes del ya muy conocido “Cambio Climático”.

El Grupo de Biotecnología Ambiental del Instituto de Ecología ha generado un diseño único e implementado una Biorrefinería de tercera generación, en la cual se producen biocombustibles a partir de plantas acuáticas, microalgas y aguas residuales. En el primer módulo, plantas acuáticas conocidas como lechuga de agua (Pistia stratiotes) ayudan a limpiar el agua contaminada del Río Sordo. Este módulo es conocido como “Laguna de Fitofiltración”. En el segundo módulo, la Pistia cosechada puede procesarse para generar biogás o biohidrógeno. En el tercer módulo, se han diseñado procesos para el cultivo eficiente y de alto rendimiento de microalgas que pueden acumular lípidos o carbohidratos. En el caso de los lípidos, éstos son extraídos y trans-esterificados para producir biodiesel. En el caso de las microalgas que acumulan carbohidratos, éstos pueden ser extraídos y fermentados para producir bioetanol.

Los biocombustibles además de ser renovables presentan diversas ventajas con respecto a los combustibles fósiles. Algunas de las ventajas del biodiesel, en comparación al diesel, incluyen: a) emite menos emisiones de gases tóxicos (CO2, CO, SO2) y partículas, b) es más seguro de manejar, menos tóxico y más biodegradable, c) no es flamable y se reducen las emisiones del tubo de escape, el humo visible y los olores nocivos. También se ha descrito que ofrece un rendimiento satisfactorio del motor de vehículos, en términos de funcionamiento y ahorro de combustible. El bioetanol tampoco produce gases tóxicos (SO2 o NOx) durante su combustión y se puede mezclar con gasolina hasta en un 85% sin modificar el diseño del motor, reduciendo significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, así como el uso del petróleo. Finalmente, el biogás es generado a partir de biomasa (vegetal o microalgal) y de residuos orgánicos en un proceso ambientalmente amigable que no requiere energía. El biogás se puede usar directamente para cocinar o si se produce a gran escala, se puede convertir en electricidad.

En conclusión, las biorrefinerías y los biocombustibles, deben ser una prioridad a nivel nacional para que México se incorpore al grupo de países a la vanguardia en el tema energético. Por lo anterior, se requiere más financiamiento para fomentar la investigación en este campo y para lograr que la producción de biocombustibles a escala comercial, sea económicamente atractiva.

Foto pagina de inicio: Pistia stratiotes ayuda a limpiar el agua y generar biogás.

Foto 2: Cultivos de spirulina maxima en la biorefinería del INECOL.