Una cosecha de flores genera en promedio tres toneladas de residuos vegetales.
Máquina cortadora de residuos vegetales para generar el compost o el insumo del proceso de gasificación. - Fotos: Harrison Rentería/Unimedios
Bioenergía con residuos vegetales
Mar. 10 de 2012
Por: Harrison Rentería, Unimedios
La transformación de hojas, tallos y hasta raíces residuales de la floricultura en un gas combustible sería una alternativa sostenible para los cultivadores del país. En la actualidad, solo en el oriente de Antioquia se generan 60.000 toneladas al año de desechos de las flores, sin un manejo adecuado.Las flores no solo sirven para decorar, extraer aromas o para enamorar. Ahora, a partir de un proceso de gasificación de sus residuos vegetales, se puede generar energía biosostenible, debido a un adelanto tecnológico desarrollado por investigadores de la Universidad Nacional de Colombia 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 por interacciones químicas que se generan 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 generar carburantes líquidos o gasolina, e incluso para la producción de detergentes, amoniaco, fertilizantes y energía eléctrica", dice Chejne.
Potencial
El oriente antioqueño tiene unos 750 predios dedicados a esta agroindustria, ubicándose como 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 en esa misma medida acumulan, en un mes, hasta tres toneladas de desechos orgánicos, utilizados para abonar y fertilizar los mismos sembrados, pero a un costo económico desfavorable para los floricultores.
No obstante, el mayor problema es el impacto ambiental nocivo, pues la quema de los restos genera gases de efecto invernadero, destrucción de las tierras e incendios ambientales proporcionales a las cantidades de despojos que, en cultivos pequeños, se incineran o se botan en rellenos sanitarios.
Solución enérgica
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).
En la técnica, el material se pica y luego se usa como abono para el riego en los mismos plantíos. Aclara que el proceso genera sobrecostos, pues implica contratar hasta dos operarios extra 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 al introducir el material 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.
Yepes indica que "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 que la propuesta tecnológica tendría una capacidad de generación energética para 10.500 casas por día".
Los mismos invernaderos aprovecharían este potencial, debido a que tienen un gasto alto de energía y agua. Por ejemplo, para acelerar el proceso de crecimiento las plantas deben ser iluminadas todas las noches, algo 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, dura una hora, manifiesta Yepes.
El agrónomo del cultivo comercial aclara que "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".
Los primeros
Desde hace 15 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, a partir 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 a partir de un reactor de lecho fijo, que se caracteriza porque se le agregan trozos vegetales grandes para la gasificación y es apropiado para la producción de combustible a pequeña escala. El segundo es uno de lecho fluidizado, alimentado con partículas más pequeñas que flotan con el oxígeno generado del propio proceso, el cual puede ser utilizado a escala industrial.
Los estudiosos desarrollaron una máquina piloto que se encuentra en proceso de patente y con la cual generaron sus investigaciones de laboratorio con residuos de pompones y 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. La solución está al alcance, ahora el reto es que el sector se apropie de la iniciativa.
Saludos
Rodrigo González Fernández
Diplomado en "Responsabilidad Social Empresarial" de la ONU
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