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Científicos de las universidades estadual de Campinas (Unicamp) y federal del ABC (UFABC) utilizaron con éxito orujo de manzana para producir biogás. La búsqueda, publicado en la revista Conversión de Biomasa y Biorrefinería, se enmarca en la filosofía de “economía circular”, cuyos principios son la reducción de costes, el cierre de ciclos de producción de residuos y el avance en la reutilización y el reciclaje de bioenergía y biomateriales.
La manzana es una de las frutas más consumidas en el mundo, tanto in natura transformado en jugo, vinagre y sidra, entre otros. Pero los subproductos generados por la industria generalmente se descartan sin ninguna aplicación posterior. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), la producción mundial de manzanas en 2020 fue de casi 86,5 millones de toneladas. China (46,85%), Estados Unidos (5,38%) y Turquía (4,97%) son los productores más destacados.
“La biorrefinería con tecnología de digestión anaeróbica genera energía eléctrica y térmica, reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y valoriza el residuo, convertido en abono orgánico”, explica Tânia Forster Carneiro, quien realizó su doctorado en ingeniería de procesos industriales en la Universidad de Cádiz (España). ) en 2004 y actualmente enseña en la Facultad de Ingeniería de Alimentos (FEA) de la Unicamp, en el área de bioingeniería y biotecnología.
Como explica el investigador, la digestión anaeróbica es un proceso microbiológico que implica el consumo de nutrientes y la producción de metano. La digestión anaeróbica de tipo seco (con una concentración total de sólidos dentro del reactor superior al 15%) se considera un tratamiento interesante para los residuos orgánicos sólidos y un destino final ambientalmente más apropiado en comparación con los vertederos.
Los resultados muestran un rendimiento de 36,61 litros (L) de metano por kilogramo de sólidos eliminados, lo que puede generar 1,92 kilovatios-hora (kWh) de electricidad y 8,63 megajulios (MJ) de calor por tonelada de bagazo de manzana. La bioenergía recuperada por la industria podría suministrar el 19,18% de la electricidad y el 11,15% del calor de los gastos de funcionamiento del reactor. Así, los biocombustibles y la bioelectricidad pueden contribuir a las políticas públicas, reducir el consumo de combustibles fósiles y la emisión de gases de efecto invernadero procedentes de residuos orgánicos.
El grupo de investigación encontró que la emisión evitada de gases de efecto invernadero generados por el biogás representó 0,14 kilogramos (kg) de dióxido de carbono (CO2) equivalente de electricidad y 0,48 kg de CO2 equivalente de calor por tonelada de bagazo de manzana. “La tecnología de digestión anaeróbica es estable y puede implementarse en pequeñas y medianas industrias, ayudando en la transición a la economía circular y ofreciendo un mejor destino para los residuos de frutas, lo que es una alternativa para la valorización de subproductos, brindando ganancias para la cadena productiva”, afirma Carneiro.
El trabajo también está firmado por los estudiantes e investigadores de la FEA-Unicamp Larissa Castro Ampese (doctorante), William Gustavo Sganzerla (doctorado directo), Henrique Di Domenico Ziero (doctorante) y Josiel Martins Costa (postdoctorado), además del profesor Gilberto Martins (Centro de Ingeniería, Modelamiento y Ciencias Sociales Aplicadas de la UFABC). La investigación recibe una serie de apoyos de la FAPESP (18 / 14938-4, 19 / 26925-7 e 21 / 03950-6).
Carneiro y Sganzerla publicaron recientemente artículo sobre la tecnología de digestión anaeróbica que produce metano a partir del bagazo de malta de la industria cervecera, demostrando en detalle la ganancia de energía eléctrica y térmica a través de cálculos de balance de masa y energía de todos los flujos de entrada y salida. Por cada tonelada de bagazo de malta es posible producir 0,23 megavatios-hora de energía eléctrica (leer más).
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