Subproductos como la cascarilla del arroz y la zoca del café que anualmente son desperdiciados por las empresas que los producen, ahora son utilizados en la UN en Manizales para la producción de etanol.
Esta idea surgió de la iniciativa de investigadores de la Universidad que buscaban distintos materiales que fueran abundantes en nuestro país, económicos y novedosos frente a la fabricación del alcohol carburante, que se obtiene tras la fermentación de azúcares provenientes de materias primas como sacarosas, almidones y celulosas.
Al ser estos dos productos materiales lignocelulósicos (vegetales), están compuestos por materia vegetal que se extrae de las hojas y los tallos, y contienen celulosa, hemicelulosa y lignina, sustancias caracterizadas por su bajo peso molecular y por ser solubles en agua, lo que facilita la producción de azúcares fermentables mediante procesos químicos, y por consiguiente la fabricación del etanol.
“Estos residuos los podemos encontrar en cualquier parte, pero nosotros nos enfocamos en los residuos agroindustriales y en el sector agropecuario. Dentro de estos residuos encontramos el bagazo y la hoja de la caña, el raquis de la palma, la cascarilla de arroz y la zoca del café”, expresó Julián Quintero Suárez, estudiante del Doctorado en Ingeniería e integrante del grupo de investigación Procesos Químicos, Catalíticos y Biotecnológicos de la UN en Manizales.
Además de innovar en la consecución de los materiales, el estudio se está elaborando con una nueva metodología para la evaluación y diseño de procesos, utilizando modelamiento y simulación, que se basa solo en dos etapas.
Durante la etapa inicial de modelamiento y simulación se determina en el laboratorio el porcentaje de composición de la materia prima, es decir, sus contenidos de celulosa, hemicelulosa, lignina, proteína y ceniza.
A partir de allí, estas sustancias se ingresan al software de simulación, en donde se encuentra plasmada una planta real que determina la cantidad de materia que circula por una corriente de unidad de tiempo y la influencia de la variación que sufren los componentes de la lignocelulosa.
Según Quintero Suárez, de esta manera ya se pueden simular todas las etapas del procedimiento, como el pretratamiento (ruptura de las cadenas de polímeros de la celulosa y hemicelulosa), detoxificación (retirar toxinas de los materiales), fermentación y separación del producto final (etanol). “Es así como el modelo nos permite predecir cómo se comporta el sistema con respecto a la variación en los flujos, composición de corrientes y consumo energético, acudiendo menos a la experimentación, lo que hace que incurramos en ahorros de tiempo que se pueden reflejar en meses o incluso años, y en dinero”, asegura el investigador.
Es así como al concluir esta primera etapa, la cascarilla de arroz y la zoca del café se perfilan como los mejores materiales para la fabricación del etanol, puesto que se ha presentado una disminución en los costos de producción, que puede variar entre 20 y 40 centavos de dólar por litro de etanol producido.
En la última etapa de experimentación, el investigador buscará corroborar que los resultados sean los correctos. “El objetivo es corregir cualquier detalle para que la herramienta funcione perfectamente, y así pueda utilizarse en un nuevo trabajo en el que se evalúen otras materias primas, por ejemplo, una cascarilla procedente de otro país, y así en un futuro próximo llegar a comercializarlo”, finaliza el investigador de la UN.
