15 de julio de 2025

Ana Karen Krieg Álvarez

¿Qué tienen en común el mezcal, el vino, el maíz y los pastos silvestres? Todos generan residuos «sin valor», al menos, hasta ahora. En la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería (UAJ-II) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), un equipo de investigación ha logrado transformar dichos residuos en energía renovable, incluso, en alimento para animales.

De acuerdo con la Dra. Idania Valdez Vázquez, investigadora de la UAJ-II, explica la pertinencia al de proyecto. «De continuar con forma en la que estamos haciendo las cosas, necesitaremos tres o cuatro planetas y no los tenemos. Ya no podemos pensar en el beneficio económico tradicional, el verdadero beneficio es el sustentar nuestra sociedad».

Liderados de la Dra. Valdez Vázquez, los estudiantes de doctorado Hamilton Guillermo Mosquera y Alejandro Rodríguez desarrollan nuevos métodos para la producción de energía y alimento animal a partir de los desechos mencionados, marcando el rumbo hacia una economía circular y un futuro más verde.

Es a través de un proceso de fermentación controlado a 55 °C, que los residuos sólidos producen ácido láctico, ácido acético y ácido butírico. La corriente líquida generada, rica en estos ácidos, puede transformarse en hidrógeno -un combustible limpio- o purificarse para su venta. Así, lo que antes era un desecho sólido, ahora es una biomasa fermentada, cargada de bacterias benéficas, como las Lactobacillus.

A decir de la investigadora, «estas bacterias actúan como probióticos enriqueciendo la microflora del ganado vacuno». En un futuro cercano, esta biomasa será una fuente de proteína, desarrollada con el apoyo del Tecnológico de Monterrey, para alimentar animales ofreciendo una alternativa vital ante la creciente escasez de cultivos tradicionales en México.

Por medio de un sistema de monitoreo en línea, diariamente, las muestras son analizadas para ajustar los parámetros que impactarán los resultados del proceso de fermentación. La meta es clara: llevar esta tecnología al campo mexicano para marzo de 2026, con sistemas simplificados y económicos que permitan a los productores generar su propio alimento animal de alta calidad.

Mientras tanto, el equipo enfrenta un desafío mayor: la producción de butanol a partir de residuos lignocelulósicos, como el rastrojo de maíz, con el objetivo de crear un combustible alternativo a la gasolina. «Estamos forzando a los microorganismos a producir butanol», detalla Alejandro Rodríguez. Este alcohol de cuatro carbonos tiene una ventaja significativa sobre el etanol -de dos carbonos usado en muchos biocombustibles-: es más compatible con la gasolina y no requiere modificaciones complejas en los motores de los vehículos.

La baja miscibilidad del butanol con el agua previene la corrosión en los motores y simplifica su manejo. Aunque es un proceso microbiológico complejo, los datos iniciales son prometedores. «Es rentable con las condiciones que podremos establecer a nivel industrial», asegura la académica universitaria.

El grupo de trabajo busca implementar plantas industriales que procesen cualquier tipo de residuo orgánico -agrícola, forestal, municipal e, incluso, de industrias como la cervecera, vitivinícola, quesera, mezcalera y tequilera- para obtener energía, calor, electricidad y productos químicos. «Una refinería convencional genera diésel, gasolina y un montón de moléculas que después se van a la petroquímica. Lo que nosotros queremos es que, en lugar de refinerías, haya biorrefinerías».

Además de la fermentación, la Dra. Valdez Vázquez explora la digestión anaeróbica; un proceso en el que los residuos se descomponen sin oxígeno para producir biogás -principalmente metano-. El metano puede usarse directamente como gas natural para generar electricidad o calor en las propias industrias, reduciendo drásticamente sus costos energéticos y su huella ambiental.

Uno de los desafíos más grandes es la altísima carga orgánica de estos residuos, que pueden ser hasta 30 veces más contaminantes que las aguas residuales domésticas. Recientemente, la Dra. Valdez Vázquez y su equipo hicieron un hallazgo significativo con el bagazo del agave, un residuo difícil de procesar. Descubrieron que, al almacenarlo en ciertas condiciones, crecen microorganismos únicos -como Klebsiella- capaces de degradar la lignina. Cuando este bagazo añejado se mezcla con otros residuos, mejora notablemente la producción de hidrógeno y biogás.

El proyecto, recientemente financiado, contemplan 20 meses de desarrollo. Durante los primeros seis meses se realizarán pruebas en laboratorio y en la segunda fase, ya en 2026, se harán pruebas en campo, con ganaderos y vitivinicultores, ya que esta nueva etapa incluirá el uso de orujo de uva, un subproducto de la elaboración de vino. «Ya hay productores de vino interesados en que probemos sus residuos. Imaginemos, de estarlos tirando a que alguien los compre. Esto les ayudará».

El impacto de los proyectos es doble: ambiental y económico. En lo ambiental, son una respuesta directa al cambio climático y a la necesidad de reducir la dependencia a los combustibles fósiles. En lo económico, ofrece a las industrias y a los productores agrícolas la posibilidad de transformar sus residuos en una fuente de ingresos y autosuficiencia energética y alimentaria.

«No podemos seguir en esta línea porque estamos pagando y vamos a continuar pagando las consecuencias», advierte la Dra. Valdez enfatizando la necesidad de adoptar modelos como la economía circular, en la que los residuos se reintroducen en el ciclo productivo como ocurre en la naturaleza.

Aunque la producción de combustibles a gran escala para transporte aún enfrenta retos, la producción de alimento animal es la nueva visión. «Creemos que la tecnología para el sector animal es mucho más económica, no se requieren de plantas tan grandes y puede tener un impacto a corto plazo, mucho mayor y más fácil».