El Laboratorio de Futuros en Bioenergía busca alternativas tecnológicamente viables que usen biomasa vegetal como sustituto de los combustibles fósiles.

En el mes de abril de este año, el Centro de Investigación y de Estudios Avanzados (Cinvestav) del Instituto Politécnico Nacional (IPN), unidad Guadalajara, inauguró el Laboratorio de Futuros en Bioenergía, cuyo objetivo principal es la búsqueda de alternativas tecnológicamente viables que utilicen biomasa vegetal como sustituto de los combustibles fósiles.

El laboratorio inició operaciones hace aproximadamente 10 años. Se llamaba Laboratorio de Biocombustibles y estaba dedicado a hacer investigación y desarrollo tecnológico, específicamente en biocombustibles líquidos. Pero, con el tiempo, su campo de acción se fue ampliando hasta llegar a lo que es hoy y bautizarse como Laboratorio de Futuros en Bioenergía (LFB), para trabajar en dos vertientes: a) producir biocombustibles líquidos y gaseosos y tratar los residuos generados por esta producción; b) desarrollar productos basados en la biomasa vegetal, como bioprecursores (para la industria farmacéutica) y bioplásticos.

Actualmente, en el LFB trabajan 17 personas simultáneamente, entre científicos y estudiantes del Cinvestav. Sus líneas de investigación se dividen en tres áreas de trabajo: Una tiene que ver con el diseño conceptual de biorefinerías para producir biocombustibles, bioprecursores y bioplásticos. La segunda es el análisis de sostenibilidad de estas biorrefinerías y demostrar que son viables desde el punto de vista económico, ambiental y social.

Y la tercera es el procesamiento de la biomasa, en particular su deconstrucción, la cual es importante en los materiales de segunda generación para poder contar con los elementos básicos que entrarán en otras etapas del proceso, como sacarificaciones y fermentación, para su posterior transformación en alcoholes, precursores farmacéuticos o bioplásticos.

Hay varios proyectos que se trabajan en el laboratorio (algunos, financiados por el Fondo de Sustentabilidad Energética, FSE), en los que se colabora con científicos de otros centros de investigación o instituciones académicas. Uno de los más importantes es el Clúster de Bioalcoholes, que surgió de una convocatoria del Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía (Cemie-Bio), cuya misión es producir bioetanol lignocelulósico para el sector automotriz.

“Se trata de un proyecto muy grande en el que participan alrededor de 80 personas: unos 15 investigadores, 30 estudiantes de doctorado, 15 técnicos y estudiantes en general, cuya estructura cuenta con 15 líneas de trabajo. El Laboratorio de Futuros en Bioenergía participa en ocho de esas líneas”, comenta el doctor Arturo Sánchez Carmona, investigador del Cinvestav Guadalajara y coordinador del Clúster de Bioalcoholes.

Sánchez Carmona explica que el LFB realiza el diseño conceptual de las biorrefinerías para producir bioetanol de segunda generación a partir de residuos agroindustriales, así como el análisis de sostenibilidad, el proceso de deconstrucción de la biomasa y la investigación de la tecnología que podría usarse en el futuro para hacer ese tratamiento.

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El Clúster de Bioalcoholes utiliza una tecnología llamada “biorrefinería de plataforma bioquímica”, en la que se realizan procesos mecánicos, químicos y biológicos para obtener bioetanol a partir de residuos agrícolas e industriales; los principales de ellos son bagazo de caña, bagazo de agave, rastrojo de maíz y paja de trigo. “Sin embargo, existen otros tipos de residuos que pueden aprovecharse para este propósito, como los generados por la industria cafetalera y lechera”, asegura el investigador del Cinvestav.

Cemie-Bio está formado por 12 instituciones académicas y de investigación, universidades públicas y privadas, asociaciones civiles y siete empresas. Entre las compañías, hay productores de biomasa, proveedores de tecnología y posibles usuarios del bioetanol, con quienes se pretende establecer vínculos duraderos.

Este año, el LFB se ha involucrado fuertemente en la construcción de un reactor de pretratamiento a escala piloto: “En una primera etapa, desde 2012 hasta la fecha, el reactor tenía una capacidad para procesar 3 kilogramos por hora de biomasa. Ahí probamos todos los conceptos del proceso y funcionó muy bien. Hoy seguimos trabajando en él y decidimos escalarlo al siguiente nivel, y estamos terminando la construcción de un reactor que procesará 10 veces más biomasa, unos 30 kilogramos por hora, con el fin de producir bioetanol. El reactor anterior procesaba biomasa equivalente para producir medio litro de alcohol por hora. Con el nuevo reactor, se pre-tratará biomasa suficiente para producir 5 litros de alcohol por hora, es decir, que en un día podríamos llenar un tanque de gasolina”, expone el coordinador del Clúster de Bioalcoholes, quien es ingeniero químico por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente (ITESO) y es doctor en Ingeniería Química por el Colegio Imperial de Londres.

El Laboratorio de Futuros en Bioenergía ocupa un espacio de 350 metros cuadrados y tuvo una inversión de 25 millones de pesos, realizada por el Programa de Apoyo al Fortalecimiento y Desarrollo de la Infraestructura Científica y Tecnológica del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), así como del Fondo de Sustentabilidad Energética (FSE) de la Secretaría de Energía (Sener) y el Cinvestav del IPN.

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