En la última década ha existido un cambio radical en la forma de concebir al tratamiento de aguas residuales domésticas e industriales, residuos sólidos urbanos o residuos generados en explotaciones ganaderas. El manejo adecuado de todos estos residuos es fundamental para el desarrollo sostenible de cualquier ciudad.
Por otra parte, en todos estos ejemplos el común denominador es la presencia de materia orgánica que puede ser metabolizada por toda una diversidad de microorganismos. En nuestro grupo de investigación, en la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la UNAM, consideramos a estos residuos como una materia prima para la generación de energía renovable. De esta forma, se hace una adecuada gestión de los residuos orgánicos y al mismo tiempo se puede generar energía térmica y eléctrica de forma sostenible. Así, toda actividad industrial que genera residuos orgánicos como los mencionados tiene el potencial para producir energía renovable.
Los combustibles que se pueden generar a partir de la descomposición de la materia orgánica en ausencia de oxígeno son el hidrógeno (H2) y el metano (CH4). Ambas moléculas constituyen una fuente de energía renovable, existiendo actualmente una gran variedad de motores que pueden aprovechar su capacidad energética.
Un ejemplo de la relevancia de estos energéticos renovables a nivel global es el impulso estructural a la producción de metano a partir de residuos orgánicos por parte de la Unión Europea, la cual tiene como objetivo que prácticamente todas las plantas de tratamiento de aguas residuales domésticas produzcan metano para 2030 [1].
Nuestro grupo de investigación ha desarrollado tecnologías innovadoras que optimizan la producción tanto de H2 como de CH4, así como procesos de acondicionamiento de estos combustibles para que puedan ser aprovechados energéticamente a escala real [2 y 3]. Es importante mencionar que tenemos amplia experiencia de colaboración con empresas que generan biocombustibles a partir de residuos, aprovechando la infraestructura analítica de la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la UNAM, así como nuestra experiencia en estos procesos para que se consolide la generación de energía renovable a partir de residuos orgánicos en Querétaro y en todo el país.
En Querétaro existe una gran tradición en la elaboración de queso y vino, industrias que generan residuos adecuados para la producción de biocombustibles como el H2 y CH4, por lo que se tiene un gran potencial de generación de energía renovable a partir de estos polos industriales, que crecen año con año en nuestro estado. Nuestro grupo de investigación siempre está abierto a participar en iniciativas de empresas y del gobierno enfocadas en la consolidación de tecnologías de gestión de residuos orgánicos que generan energía renovable.
Referencias
[1] IEA. International Energy Agency (2015). Sustainable biogas production in municipal wastewater treatment plants. https://task37.ieabioenergy.com/files/daten-redaktion/download/Technical Brochures/Wastewater_biogas_grey_web-1.pdf
[2] Moreno-Andrade, I., Moreno, G., Quijano, G. (2020). Theoretical framework for the estimation of H2S concentration in biogas produced from complex sulfur-rich effluents. Environmental Science and Pollution Research 27:15959-15966. https://link.springer.com/article/10.1007/s11356-019-04846-3
[3] Chan-Pacheco, C., Valenzuela, E., Cervantes, F., Quijano, G. (2021). Novel biotechnologies for nitrogen removal and their coupling with gas emissions abatement in wastewater treatment facilities. Science of the Total Environment 797:149228. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969721043011?via%3Dihub
