Científicos de la Universidad Estatal de Campinas (UNICAMP) y de la Universidad Federal del ABC (UFABC), en el estado brasileño de São Paulo, han logrado producir biogás a partir del orujo de manzana, el residuo pulposo que queda después de triturar la fruta para extraer su zumo.
Un artículo que describe la investigación se publica en la revista Biomass Conversion and Biorefinery. El concepto clave es el de economía circular, un sistema de circuitos cerrados diseñado para reducir costes, recuperar recursos de los residuos, fomentar la reutilización y el reciclaje y maximizar el uso de bioenergía y biomateriales.
Las manzanas se encuentran entre las frutas más consumidas en todo el mundo, tanto frescas como procesadas como zumo, vinagre y sidra, entre otros productos. La industria procesadora de manzanas desecha gran parte de la fruta como residuo.
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), la producción mundial de manzanas ascendió a casi 86,5 toneladas métricas en 2020. Los principales productores fueron China (46,85%), Estados Unidos (5,38%) y Turquía (4,97%).
La biorrefinería con digestión anaerobia seca produce electricidad y energía térmica, reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y valoriza los residuos mediante su conversión en abono orgánico.
Tânia Forster Carneiro, última autora del artículo.
Carneiro se doctoró en ingeniería de procesos industriales por la Universidad de Cádiz (España) en 2004 y actualmente es profesora de bioingeniería y biotecnología en la Facultad de Ingeniería Alimentaria (FEA) de la UNICAMP.
La digestión anaerobia, explicó, es un proceso microbiológico que implica el consumo de nutrientes y la producción de metano. La digestión anaeróbica seca, con sólidos totales en el reactor superiores al 15%, se considera un método eficaz de reciclado de residuos orgánicos sólidos y mucho más adecuado desde el punto de vista medioambiental que la eliminación en vertederos.
Los resultados apuntaban a un rendimiento de 36,61 litros de metano por kilogramo (kg) de sólidos eliminados, lo que potencialmente generaría 1,92 kilovatios hora (kWh) de electricidad y 8,63 megajulios (MJ) de calor por tonelada de orujo de manzana.
La bioenergía así recuperada podría suministrar el 19,18% de la electricidad y el 11,15% del calor utilizados para hacer funcionar el reactor anaeróbico de biorrefinería diseñado por los investigadores, que concluyen que los biocombustibles y la bioelectricidad pueden contribuir a las políticas públicas, reducir el consumo de combustibles fósiles y recortar las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de los residuos orgánicos.
Transición energética
El grupo de investigación constató que las emisiones de gases de efecto invernadero evitadas por el biogás correspondían a 0,14 kg de dióxido de carbono equivalente (CO2e) en la electricidad y 0,48 kg de CO2e en el calor generado por tonelada de orujo de manzana.
La digestión anaeróbica es una tecnología estable y puede implementarse en plantas pequeñas y medianas, ayudando a la transición de la economía circular y ofreciendo una alternativa de valor añadido a la eliminación de los residuos de frutas como desechos que beneficia a toda la cadena de suministro.
Tânia Forster Carneiro
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