Escudo de la República de Colombia

Medioambiente

Bagazo de caña con hidróxido de sodio produce más biogás

El pretratamiento químico en el que se utilizó el hidróxido de sodio aumentó en 80,5 % la producción de biogás utilizando bagazo de caña de azúcar.

Palmira, 08 de noviembre de 2017Agencia de Noticias UN-

Pretratamientos alcalinos con pH 11, 12 y 13. Fotos: María Alejandra Marín.

El bagazo de caña es un residuo de las industrias azucareras en el Valle del Cauca.

Todos los pretratamientos aumentaron la producción de biogás, pero algunos resultaron inviables.

La producción de biogás le permitiría a la industria azucarera mitigar el impacto ambiental.

Con los pretratamientos se consiguió descomponer la estructura compleja del bagazo de caña, y además producir biogás.

En Colombia se generan cerca de seis millones de toneladas de bagazo de caña de azúcar al año, un residuo de difícil degradación por medio de procesos biológicos, debido a sus estructuras tan complejas.

El estudio realizado por las ingenieras ambientales María Alejandra Marín y Xiomara Triviño, de la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) Sede Palmira, evaluó dos pretratamientos que pudieran servir de alternativa para descomponer estos residuos, y además producir biogás mediante la digestión anaerobia.

Esta última hace referencia a un proceso biológico en el que los residuos son descompuestos por bacterias, en ausencia de oxígeno, dando como resultado el biogás; la digestión anaerobia aporta al aprovechamiento de residuos orgánicos, y además ayuda a reducir las emisiones del efecto invernadero.

Los pretratamientos evaluados –reportados antes en la literatura– fueron uno térmico, con dos condiciones de temperatura: 105 °C y 120 °C.

El pretratamiento químico también se evaluó con dos condiciones diferentes: alcalino, usando hidróxido de sodio –también conocido como soda cáustica– para que la mezcla llegue a niveles alcalinos o bases de pH 11, 12 y 13; y ácido, en el que se utilizó ácido clorhídrico para que la mezcla alcance pH ácidos 2, 3 y 4.

En la primera parte del proceso, las ingenieras mezclaron bagazo de caña con agua, después pusieron la mezcla en autoclave (recipiente que trabaja con un sistema cerrado de presión) y la sometieron a las dos condiciones de temperatura respectivamente, durante 60 minutos.

Después, cuando la mezcla volvió a la condición ambiente, los residuos se centrifugaron y se lavaron para trabajar solo con la parte sólida del bagazo.

El mismo proceso se hizo para las dos condiciones del pretratamiento químico: se unió el bagazo y con el ácido respectivo y se dejó la mezcla durante dos horas hasta alcanzar los pH deseados. Después se estabilizó la muestra a pH neutro, se centrifugó, se lavó y se trabajó con la fracción sólida.

La evaluación del potencial de biogás se realizó tomando dicha fracción sólida, estudiando cada pretratamiento y además haciendo un montaje de bagazo crudo. Los reactores operaron durante 40 días.

El pretratamiento más eficiente fue el químico, en condiciones óptimas de operación a pH 13, es decir alcalina. Con este se obtuvo un potencial de biogás acumulado de 401,7 ml Biogás/g SV (gramos de sólidos volátiles), que se traduce en un aumento del 80,55 % en comparación con el bagazo de caña sin pretratamiento.

Viabilidad de otros pretratamientos

“Aunque el pretratamiento alcalino resulta ser una alternativa más eficiente, es importante mencionar que todas las alternativas evaluadas producen un aumento significativo –de más del 70 %– en la producción de biogás”, explica la ingeniera Marín.

Sin embargo se ha reportado que para alcanzar altos grados de digestibilidad del bagazo se requieren temperaturas muy elevadas, lo que genera una alta demanda energética que incluso puede llegar a superar el contenido energético potencialmente aprovechable presente en este sustrato, lo que vuelve inviable los pretratamientos térmicos.

Por su parte, el pretratamiento ácido más eficiente –que fue el de pH 4– produjo un aumento del 77,16 % en comparación con el bagazo de caña sin pretratamiento. Aunque los pretratamientos químicos con condiciones ácidas son uno de los métodos más utilizados, requieren de una alta concentración de ácido para alcanzar eficiencias significativas, lo que los convierte en una alternativa tóxica, corrosiva y peligrosa.

“Todos los resultados producen un aumento significativo del potencial de biogás, pero la idea es desarrollar procesos viables desde el punto de vista técnico, económico y ambiental”, agrega la ingeniera. El biogás, por ser un combustible, se puede utilizar en cualquier equipo que funcione con gas natural, como estufas y motores.

Estos resultados representan una alternativa para que la industria azucarera mitigue el impacto ambiental y obtenga biogás como valor agregado. Actualmente las empresas utilizan estos residuos para procesos menos ambientales y más costosos, como en las calderas de su industria y para la producción de papel, que generan diversidad de impactos negativos.

El proyecto fue dirigido por la profesora Luz Stella Cadavid, de la U.N. Sede Palmira, y el Grupo de Investigación Prospectiva Ambiental de la misma Sede.

(Por: Fin/TSYR/MLA/LOF
)
N.° 763

Otras noticias

Por sus niveles elevados de proteínas, grasas y minerales, los insectos se pueden incorporar a los alimentos. Fotos: Nicolás Bojacá - Unimedios

Ciencia & Tecnología

julio 18 de 2019

¿Pueden los insectos ayudar a combatir el hambre y la contaminación?

Por sus elevados niveles de proteínas, grasas y minerales, estos animales se...

Economía & Organizaciones

julio 17 de 2019

Productos agroecológicos al alcance de todos

Aunque nació como un proyecto interno, desde septiembre de 2018 la Feria...

La fiebre aftosa es una enfermedad viral, muy contagiosa y de curso rápido, que afecta al ganado. Foto: archivo Unimedios.

Ciencia & Tecnología

julio 17 de 2019

Con analítica de datos identifican lugares susceptibles de brotes de aftosa

Investigadores del Laboratorio de Analítica de Datos de la Universidad Nacional...

En Colombia cerca de 450.000 personas son usuarias de la lengua de señas. Foto: Agencia de Noticias - Unimedios

Salud

julio 17 de 2019

Población sorda no está preparada para emergencias cardiopulmonares

Por esta razón, la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional de Colombia...

El heliodón controla iluminación, humedad, selección de los materiales de construcción y ventilación en los diseños de una vivienda rural. Foto: Robinson Ortiz.

Ciencia & Tecnología

julio 17 de 2019

A casas rurales e invernaderos entrará mejor luz

Esto gracias a heliodón, un simulador que a partir del registro de la posición...

Ciencia & Tecnología

julio 16 de 2019

Escarabajos de Latinoamérica, más de 6.000 géneros en el Museo de Historia Natural

El escarabajo joya, capaz de detectar incendios forestales, o el taeniotes,...

El banano es una fruta de alto interés económico en África, Asia y América Latina. Fotos: archivo Unimedios.

Ciencia & Tecnología

julio 16 de 2019

Extractos de algas marinas estimularían las defensas del banano

Un extracto de la alga marina (Ascophyllum nodosum) activaría temporalmente...

Crece rápidamente en Colombia el número de familias y comunidades que dicen estar haciendo educación sin escuela. Foto: archivo Unimedios.

Educación

julio 16 de 2019

Educación sin escuela, ¿el fin de los colegios?

La Educación Sin Escuela (ESE) es una forma de pedagogía en la cual las...

Las mujeres solteras participaron en el debate que buscaba implementar el plebiscito para que la adopción de menores fuera un derecho exclusivo de las parejas heterosexuales.

Política & Sociedad

julio 16 de 2019

Soltería femenina sigue siendo estigmatizada en Colombia

Después de analizar 238 noticias de prensa relacionadas con “mujer y soltería”...

<em>Fusarium oxysporum raza 4 tropical</em> (Foc R4T) es un hongo devastador que ataca el 80 % de los bananos cultivados en el mundo.

Desarrollo Rural

julio 15 de 2019

Colombia está a tiempo de controlar propagación de plaga bananera

La marchitez por Fusarium oxysporum raza 4 tropical (Foc R4T), un hongo...