· El integrante del Instituto de Biotecnología, Alfredo Martínez Jiménez, explicó que se usaron los bagazos de caña y agave, así como el rastrojo de maíz, entre otros
· El combustible vehicular se produce con ayuda de una tecnología basada en el uso de dos bacterias: Escherichia coli y Bacillus subtilis
· Se deben desarrollar energías alternas para sustituir al petróleo. El país está a tiempo y tiene la capacidad de generar sus propias tecnologías, enfatizó
Científicos del Instituto de Biotecnología (IBt) de la UNAM obtuvieron un combustible vehicular, etanol carburante, a partir de residuos agroindustriales, materia prima con grandes ventajas para el país y el medio ambiente, con ayuda de una tecnología basada en el uso de dos bacterias: Escherichia coli y Bacillus subtilis.
El integrante del Departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis del IBt, Alfredo Martínez Jiménez, explicó que de los bagazos de caña y de agave, así como con el rastrojo de maíz, se ha obtenido ese recurso. Sin embargo, reconoció que para que el proceso sea atractivo desde el punto de vista comercial, se requiere de más investigación.
México es productor y exportador de petróleo y su economía depende de él, pero se agotará. “Con las reservas probadas, ocurrirá en menos de nueve años”, sin considerar los impactos ambientales por el uso de hidrocarburos, advirtió.
Ante ese panorama, se deben desarrollar energías alternas para sustituir gradualmente el uso del “oro negro”. En ese campo, el país está a tiempo y tiene la capacidad de generar sus propias tecnologías. Esa es la meta, dijo el universitario.
El etanol carburante
Químicamente, el etanol carburante es el mismo que se ingiere en bebidas alcohólicas o el que se usa para curaciones. Tratado puede ser empleado como combustible, es decir, destilándolo se llega a una alta concentración de alcohol que después se deshidrata hasta quedar puro.
Existen varias tecnologías para obtenerlo. Las de primera generación fueron utilizadas en países como Brasil y EU, donde se aprovecha el almidón del maíz o la sacarosa de la caña y se convierte en glucosa (azúcar), fermentada por levaduras y convertida en etanol.
Desde hace 10 años en el IBt se trabaja en la utilización de los residuos agroindustriales, es decir, desechos como el bagazo de caña y avena, el rastrojo de maíz, la cascarilla de arroz y otros, como la viruta y el aserrín, el papel y una serie de materiales de desperdicio, que contienen azúcares en forma de polímeros, que hay que convertir en fermentables.
Este procedimiento aún está en estudio y requiere un gran aporte científico y tecnológico para tener procesos eficientes en términos económicos, reiteró.
Un porcentaje importante, de alrededor del 40 por ciento de los azúcares que se obtienen de los residuos agroindustriales como los bagazos de caña y agave, y el rastrojo de maíz, no pueden ser convertidos en etanol por las levaduras que se usan, precisó el maestro y doctor en Biotecnología por la UNAM.
Por ello, en el laboratorio de Alfredo Martínez, se trabaja con Escherichia coli y Bacillus subtilis. Ambas bacterias, de manera natural, generan etanol, pero en cantidades bajas; los universitarios los modifican para incrementar esa producción.
Se transforman con metodologías de ingeniería de vías metabólicas y se cambian las reacciones bioquímicas que ocurren dentro de la célula, para convertir los azúcares en etanol.
Con lo logrado hasta ahora, se ha obtenido un proceso cuyo costo, incluyendo la inversión en una fábrica y asumiendo los insumos, sería de cuatro pesos por litro de etanol carburante. “El precio de la gasolina es de ocho pesos”.
Sin embargo, se trabaja en la mejora del proceso, porque se pretende que el costo sea de alrededor de dos pesos el litro, para que con el avance tecnológico se pueda amortizar el alza económica de las materias.
No obstante, el contenido energético del etanol carburante es menor al de la gasolina, del 70 por ciento. Si con un tanque de este hidrocarburo se recorren 100 kilómetros, con uno del biocombustible sólo se viajan 70. Por eso, se requeriría de un volumen adicional de producción de 30 por ciento.
Según evaluaciones, si se utilizaran todos los residuos agroindustriales –aunque hay problemas logísticos de recolección–, se generarían cerca de 30 millones de litros diarios de ese alcohol.
Alcanzaría para hacer mezclas de gasolina con etanol carburante que, además, permitiría eliminar el compuesto etil-terbutil-éter, que se usa como oxigenante en las gasolinas y que puede ser cancerígeno en partes por millón.
Otros biocombustibles
Los biocombustibles, explicó, se obtienen de material de origen biológico, principalmente de plantas. Pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. Algunos ejemplos: la leña, que se usa en zonas rurales, o el biogas en estufas o vehículos.
Los líquidos requieren de una tecnología de transformación más complicada. Resultado de la conversión de aceites de plantas, por ejemplo, de soya o maíz, se logra un producto con características en viscosidad y contenido calórico, similares al petrodiesel: el biodiesel, que se puede usar en cualquier motor en mezclas que van del cinco al 100 por ciento; puede sustituir por completo a ese derivado del petróleo.
Para México, sin embargo, ésta no es una opción atractiva, pues no somos autosuficientes en la producción de soya ni de maíz y, tampoco, de sus aceites derivados. Además, éstos son relativamente caros, 20 pesos el litro, mientras que el petrodiesel cuesta alrededor de cinco. Así, “no conviene convertir esa materia en biodiesel por cuestiones económicas ni por estrategia de alimentación”.
Ese esquema no funcionaría en el país, sino uno basado en productos no alimenticios. Por ello, existen investigaciones relativas a semillas oleaginosas que no se ingieren. Ese es el caso de la llamada higuerilla, de la que se obtiene el aceite de ricino. Varias instituciones, incluyendo la UNAM, plantan estos vegetales que tienen mayor rendimiento oleico por hectárea con respecto a la soya o el maíz.
Otra ventaja importante estriba en que México no tiene gran cantidad disponible de suelos cultivables; no se pueden usar parcelas de producción de alimentos para generar biocombustibles. Las plantas se pueden sembrar en áreas desgastadas, áridas o semiáridas. Se evalúan sus características y es probable que el año entrante se obtenga biodiesel.
En el IBt se estudian algas, microorganismos acuáticos y de gran variedad, que acumulan muchísimo aceite, hasta 50 o 60 por ciento de su peso, y que podría usarse para obtener ese combustible.
En México, cada día se consumen 50 millones de litros de diesel. Tratar de abastecer ese mercado con biodiesel de esas plantas no sería viable. Las algas se reproducen en días y con mayor contenido de aceite que las plantas; sólo requieren agua y Sol.
El biodiesel ayuda a reducir la contaminación porque está libre de azufre. Además, permite capturar el dióxido de carbono y reciclarlo, sin aumentar el efecto invernadero ni contribuir al cambio climático.
Según Martínez Jiménez, el biodiesel entrará antes que el etanol al país, y el año entrante se verán algunas plantas de producción, que aumentarán su número en forma considerable para 2010.
En el caso del etanol, se espera que en cinco años haya procesadoras a partir de residuos agroindustriales con tecnologías de segunda generación, finalizó.
Créditos: DGCS Universidad Nacional Autónoma de México (www.unam.mx)
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