Los residuos procedentes de la industria agrícola pueden generar créditos de carbono.

Cáscaras de naranja, pulpa de manzana, posos de café, paja de caña de azúcar y semillas de açaí. Transformar los residuos diarios de la industria alimentaria en energía renovable es una forma de convertir los pasivos ambientales en una fuente de ingresos y promover la descarbonización. Para visibilizar y hacer accesible este potencial a todos, investigadores de la Universidad Estatal de Campinas (Unicamp) desarrollaron la Calculadora Biomass_Compensa, un programa informático que cuantifica tanto la huella de carbono evitada como los créditos de carbono potencialmente generados por el tratamiento de los residuos orgánicos agroindustriales.

Con una interfaz intuitiva y cálculos basados ​​en datos científicos, el software puede ser utilizado por empresas, ingenieros, investigadores o cualquier persona interesada en el tema, sin necesidad de conocimientos técnicos especializados, para evaluar impactos ambientales, calcular créditos de carbono y elaborar informes de sostenibilidad. Además de reducir el tiempo y los posibles costes de análisis complejos, la herramienta contribuye a fortalecer las políticas de sostenibilidad y descarbonización.

El programa es fruto de un proyecto realizado en el Laboratorio de Bioingeniería, Tratamiento de Aguas y Residuos (Biotar), coordinado por la profesora Tânia Forster Carneiro, de la Facultad de Ingeniería de Alimentos (FEA), en colaboración con el profesor Hudson Giovani Zanin, de la Facultad de Ingeniería Eléctrica e Informática (FEEC). Contó con la participación de los investigadores Manoel Victor Frutuoso Barrionuevo, Josiel Martins Costa, Larissa Ampese y Henrique Ziero, todos ellos pertenecientes a la FEA; Eric Gama Felix da Silva, de la Facultad de Ingeniería Química (FEQ); y Reinaldo Cesar, del Centro de Estudios de Ingeniería y Petróleo (Cepetro).

Desde pilas de datos hasta calculadoras de carbono en línea

La tecnología surgió de una observación práctica en el laboratorio. A lo largo de los años, dirigiendo tesis de maestría y doctorado sobre la valorización de residuos orgánicos, la profesora Tânia Forster acumuló una extensa base de datos: experimentos con orujo de manzana, cáscara de naranja, cáscara de jaboticaba, fruta de cambuci, orujo de malta de cerveza, residuos avícolas e incluso semillas de açaí de pequeños productores de Pará.

Cada estudio calculó con precisión la cantidad de biogás que produciría un determinado residuo en un digestor anaeróbico y cómo se convertiría dicho biogás en energía eléctrica, calor o biometano. Sin embargo, los investigadores señalaron que estos resultados tenían un impacto potencial mucho mayor, que podría trascender el ámbito académico. Para ellos, era estratégico transformar este conocimiento técnico en una herramienta accesible, permitiendo que el valor generado en el laboratorio llegara a la sociedad de forma clara.

“La calculadora se creó para centralizar datos dispersos en tesis académicas. Si el propietario de un restaurante, una pequeña planta procesadora de alimentos o una empresa agroindustrial desea evaluar la viabilidad de producir biogás y energía bioeléctrica o térmica a partir de su biomasa, la herramienta ofrece una respuesta rápida, precisa y con base científica”, explica Forster.

La solución consistió en recopilar toda esta información científica en un programa informático intuitivo, de libre acceso a través de internet, sin necesidad de instalación ni conocimientos técnicos. El primer resultado fue la Calculadora Biomass2Biogas, un software que calcula el potencial energético de estos residuos. Posteriormente, el programa se amplió, dando lugar a la calculadora Biomass_Compensa, centrada exclusivamente en la huella de carbono y los posibles créditos de carbono generados por el tratamiento de la biomasa.

Para desarrollar el programa informático de huella de carbono, el equipo utilizó referencias metodológicas y modelos de equivalencia para convertir toneladas de residuos en métricas comprensibles, como el número de árboles plantados, las horas de vuelo internacional o los coches retirados de la circulación. En el desarrollo técnico participaron estudiantes con formación en ingeniería y programación.

¿Cómo funciona la calculadora de carbono de Unicamp?

El usuario selecciona el tipo de residuo, introduce la cantidad (en toneladas) que desea tratar y recibe al instante una estimación de las emisiones evitadas, expresada en dióxido de carbono (CO₂) equivalente. También tiene acceso a una estimación de los créditos de carbono generados. Actualmente, el sistema incluye residuos como pulpa de manzana, cáscara de naranja, caña de azúcar, semillas de açaí y subproductos de la industria del café. Otras comparaciones en la calculadora muestran cuántos coches se retirarían de las carreteras, cuántas horas de vuelos internacionales se compensarían o cuántos árboles habría que plantar para lograr el mismo efecto.

El investigador explica que tratar los residuos y convertir el gas metano resultante en energía representa un crédito de carbono significativamente mayor que el obtenido mediante la reforestación convencional. Al fin y al cabo, el metano es el principal biogás producido por la descomposición anaeróbica de la materia orgánica en los vertederos, con un potencial de calentamiento global aproximadamente 29 veces mayor que el del dióxido de carbono, si se considera el impacto a lo largo de 100 años (GWP100).

«Al tratar los residuos, se evita la liberación de metano a la atmósfera. Esto puede generar un crédito de carbono permanente que, desde un punto de vista técnico, resulta más rentable que plantar árboles, ya que el metano tiene un potencial de calentamiento global aproximadamente 29 veces mayor que el CO₂, y la cuantificación del metano evitado es tecnológicamente más precisa que la que se realiza mediante la plantación de árboles. Por lo tanto, el nombre de la calculadora, "La biomasa es rentable", tiene un doble significado: resulta rentable tratar los residuos y resulta más rentable que otras formas de crédito de carbono», explica el profesor.

Un nicho de mercado sin explotar: los residuos agrícolas.

La característica distintiva de la calculadora Biomassa_Compensa, en comparación con otros programas disponibles en el mercado, es su enfoque específico: la biomasa residual de la industria alimentaria, como cáscaras de frutas, semillas y bagazo, cubriendo así un vacío dejado por otras calculadoras más centradas en residuos animales, biocombustibles y productos agrícolas.

Para la industria, esta herramienta puede servir de guía para la toma de decisiones sobre inversiones en infraestructura de tratamiento. Al visualizar que el bagazo de caña de azúcar o los residuos de la producción de café pueden convertirse en activos financieros, ya sea a través del mercado de carbono o mediante el ahorro en las facturas de energía, las empresas encuentran viabilidad económica para prácticas ambientalmente sostenibles.

Además, esta tecnología anticipa una necesidad regulatoria. Actualmente, la mayor parte de los residuos de la industria alimentaria se depositan en vertederos. El profesor Tânia estima que, a medida que avancen las normativas ambientales y se restrinja la eliminación de residuos orgánicos en vertederos, el panorama cambiará radicalmente.

«La industria alimentaria genera un volumen ingente de biomasa en sus procesos de producción. Con la futura restricción del vertido de estos residuos, se producirá un auge en las inversiones en créditos de carbono. Tecnologías como el compostaje y la digestión anaeróbica serán clave para el tratamiento y la transición hacia la producción de biocombustibles. Es precisamente en este escenario donde nuestra calculadora marca la diferencia», afirma.

El impacto potencial abarca desde grandes industrias de pulpa de fruta, que generan toneladas de cáscaras diariamente, hasta restaurantes, pequeñas agroindustrias y productores rurales que procesan materias primas localmente. Para un restaurante mediano o una cooperativa de productores de jugos, la calculadora puede indicar si el volumen de residuos generados justifica la inversión en un biodigestor y cuánta electricidad o gas produciría el sistema, por ejemplo.

Tecnología abierta disponible para su expansión.

Actualmente, las calculadoras Biomass_Compensation y Biomass2Biogas están disponibles públicamente en el sitio web del laboratorio Biotar. Para los gestores de sostenibilidad, los responsables de los inventarios de emisiones o los profesionales del mercado de créditos de carbono, Biomass_Compensation ofrece una herramienta de análisis rápida y científicamente sólida para evaluar el potencial de valorización de la biomasa residual y tomar decisiones de inversión más informadas.

Para las empresas que deseen personalizar el software con datos propios, ampliar la lista de residuos analizados o integrar la herramienta en sus sistemas de gestión ambiental, se recomienda la concesión de licencias tecnológicas. El proceso de transferencia de tecnología está gestionado por la Agencia de Innovación Inova Unicamp.

Según el coordinador del proyecto, existe interés en nuevas colaboraciones que permitan ampliar el alcance de las calculadoras y capacitar a recursos humanos capaces de liderar la transición energética y ambiental en el país.

"Si una empresa está interesada en una versión personalizada de la calculadora para sus materiales de desecho específicos, como cáscaras de plátano o residuos de una fruta en particular, podemos hablar sobre cómo desarrollarla", dice Forster.

Cómo licenciar una tecnología en la Unicamp

Inova ofrece un escaparate tecnológico dentro del portafolio tecnológico de Unicamp. Empresas e instituciones públicas o privadas pueden obtener licencias de propiedad intelectual desarrollada en Unicamp, con o sin exclusividad, como patentes, variedades vegetales, marcas registradas, programas informáticos y conocimientos técnicos. Las solicitudes deben enviarse a través del formulario "Conectar con Empresas". Para conocer casos de licencias de tecnología de Unicamp, visite el sitio web de Inova.