Investigadores de AGROSAVIA proponen generar biogás a partir de los residuos de la agroindustria panelera

Mosquera, Cundinamarca. Octubre 1 de 2020. Tres artículos científicos que hacen parte de los resultados obtenidos en el marco de la tesis doctoral del ingeniero Óscar Mendieta, investigador del Centro de Investigación (C.I) Tibaitatá en modalidad de licencia de estudios otorgada por la Corporación, escritos bajo la dirección de los profesores Humberto Escalante y Liliana Castro por parte la Universidad Industrial de Santander y el investigador Jader Rodríguez por parte de la Corporación colombiana de investigación agropecuaria (AGROSAVIA), confirman que es posible la aplicación de la tecnología de digestión anaeróbica, como una alternativa de manejo para los residuos que se generan en la agroindustria panelera. 

Mediante su tesis titulada "Digestión anaeróbica: Alternativa Tecnológica para la Agroindustria Panelera", el ingeniero Mendieta realizó pruebas de laboratorio para determinar el potencial de biometanización de los residuos agrícolas de cosecha (RAC) y de la cachaza (RAI). Posteriormente, se realizaron ensayos a escala de banco, tomando como referencia los resultados obtenidos a escala de laboratorio. Según el investigador, "la investigación debe continuar y la etapa siguiente consistiría en la validación de los resultados a escala real". 

La principal importancia de la investigación abordada en el artículo "La cachaza como un sustrato novedoso para la producción rápida de biogás, proveniente del sector agroindustrial de la panela en países en vías de desarrollo", obedece a que en algunas unidades productoras de panela, se utiliza este residuo para la producción de alimento animal (melote), sin embargo, en otras no se aprovecha completamente toda la cachaza o se vierte en su totalidad a los cuerpos de agua cercanos, causando un serio problema ambiental, siendo foco de contaminación y enfermedades. La alternativa que se propone para la gestión de este residuo es la digestión anaeróbica, la cual permitiría al sector agroindustrial de la panela el tratamiento de dichos residuos y simultáneamente su valorización energética a través de la producción de biogás. 

Por su parte en el artículo "Efecto sinérgico de la cachaza como co-sustrato acelerador en la co-digestión anaeróbica, con residuos agrícolas de cosecha provenientes del sector agroindustrial de la panela", se aborda el uso de los residuos agrícolas de cosecha (RAC), que si bien en algunas unidades productoras de panela, una parte se utilizan para la alimentación animal, la gran mayoría de productores los dejan a campo abierto y finalmente los queman, causando graves problemas ambientales. Por tanto, al explorar una nueva alternativa que permita el tratamiento y aprovechamiento simultáneo de dichos residuos, se está brindando al sector agroindustrial de la panela una solución para su beneficio, pues la tecnología de digestión anaeróbica produce biogás, el cual podría reemplazar parte de los combustibles que actualmente son utilizados y los digeridos (sedimentos que queda del proceso) permiten el retorno de nutrientes al cultivo de caña, cerrando de esta manera el ciclo. 

Según el investigador Jader Rodríguez, la principal conclusión de este artículo es que "la cachaza (RAI), un sustrato de naturaleza ácida en co-digestión anaeróbica con los residuos agrícolas de cosecha (RAC), en condiciones sinérgicas apropiadas, se convirtió en un acelerante para la producción de metano. Mientras tanto, los RAC, un sustrato de naturaleza lignocelulósica, contribuyó a la estabilidad del proceso. El mejor rendimiento de metano fue de 0,276 m3CH4 /kgSV en una proporción de 75:25 (RAC:RAI), basada en sólidos volátiles. El proceso de digestión anaeróbica permitió una remoción de materia orgánica del 77 % y la valoración (potencial energético de 9.8kWh/kg) de dichos residuos, lo que podría contribuir a los costos energéticos y ambientales del sector agroindustrial de la panela". 

Finalmente, en el artículo "Gestión y valorización de los residuos provenientes de un trapiche panelero mediante co-digestión anaeróbica: potencial técnico y económico", se aborda una etapa intermedia de la investigación, pues antes de llevar la tecnología a escala real, se desarrolló el proceso a escala de banco, con una configuración experimental de características geométricas y operativas similares a la escala real. De esta forma se podría validar técnicamente el proceso de digestión anaeróbica en un digestor tubular de bajo costo, que se ajuste a las condiciones del sector panelero. Además, la evaluación del potencial económico de la digestión anaeróbica, integrado al proceso de producción de panela permitiría cuantificar el beneficio que traería consigo la adopción de dicha tecnología. 

Los tres artículos fueron publicados en Bioresource Technology, una revista de Elsevier de gran importancia a nivel mundial en el ámbito de la digestión anaeróbica y el manejo de biomasa.  

 

Las métricas de la revista son: 

Puntaje de citas: 12,8 

Factor de impacto: 7.539 

Factor de impacto los últimos 5 años: 7.270 

Impacto normalizado en origen por revista (SNIP): 2.012 

Rango en la revista SCImago (SJR): 2.430 

Cuartil del Metric de impacto: Q1 

Los autores: 

Del artículo "La cachaza como un sustrato novedoso para la producción rápida de biogás, proveniente del sector agroindustrial de la panela en países en vías de desarrollo": 

Óscar Mendieta (a, c), Glen Madrigal (b), Liliana Castro (c), Jader Rodríguez (a), Humberto Escalante (c) a) Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria – AGROSAVIA, Centro de Investigación Tibaitatá. b) Grupo de investigación Ingeniería Ambiental, Universidad Peruana Unión – UPeU. c) Grupo de Investigación en Tecnologías de Valorización de Residuos y Fuentes Agrícolas e Industriales para la Sustentabilidad Energética (INTERFASE), Escuela de Ingeniería Química, Universidad Industrial de Santander – UIS. 

Del artículo "Efecto sinérgico de la cachaza como co-sustrato acelerador en la co-digestión anaeróbica, con residuos agrícolas de cosecha provenientes del sector agroindustrial de la panela": 

Óscar Mendieta (a, b), Liliana Castro (b), Jader Rodríguez (a), Humberto Escalante (b) 

1. a) Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria – AGROSAVIA, Centro de Investigación Tibaitatá.
2. b) Grupo de Investigación en Tecnologías de Valorización de Residuos y Fuentes Agrícolas e Industriales para la Sustentabilidad Energética (INTERFASE), Escuela de Ingeniería Química, Universidad Industrial de Santander – UIS.

Y del artículo "Gestión y valorización de los residuos provenientes de un trapiche panelero mediante co-digestión anaeróbica: potencial técnico y económico": 

Óscar Mendieta (a,c), Liliana Castro (b), Jader Rodríguez (a), Humberto Escalante (c) 

1. a) Corporación Colombiana de Investigación Agropecuaria - AGROSAVIA, Centro de Investigación Tibaitatá.
2. b) Centro de Estudios e Investigaciones Ambientales - CEIAM, Escuela de Ingeniería Química, Universidad Industrial de Santander – UIS.
3. c) Grupo de Investigación en Tecnologías de Valorización de Residuos y Fuentes Agrícolas e Industriales para la Sustentabilidad Energética - INTERFASE, Escuela de Ingeniería Química, Universidad Industrial de Santander – UIS.