Facultad de Ingeniería Química

Universidad Autónoma de Yucatán

Investigación

Biocombustibles líquidos para México y sus potenciales beneficios ambientales

Mérida, Yucatán, 25 de agosto de 2020

“Hemos demostrado que existen rutas tecnológicas para la producción de bioenergía que pueden mitigar muchos de los impactos ambientales negativos de las fuentes de energía fósil. La participación de la FIQ en el Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía ha permitido integrar nuestro trabajo con las principales instituciones de investigación en bioenergía de nuestro país”



Para alcanzar las metas de reducción de emisiones del Acuerdo de París y limitar el incremento de temperatura media global a 2 °C con respecto a la era preindustrial, es necesario acelerar la transición energética en los países más desarrollados. Esto implica sustituir en el corto plazo la dependencia de fuentes “sucias” de energía. En esta transición, todas las fuentes de energía renovable juegan un papel. En el caso de la bioenergía, está bien establecido que es necesaria para proveer una línea base de electricidad para compensar la intermitencia de la electricidad fotovoltaica y eólica. Otro rol importante es el de los biocombustibles líquidos, única opción renovable para reducir en el corto plazo el consumo de gasolina y diésel para el transporte comercial terrestre y marino. Este papel lo han jugado en los últimos años el biodiesel y el bioetanol. Sin embargo, la escala de despliegue de los biocombustibles líquidos es grandemente limitada por la disponibilidad de biomasa que puede destinarse, de manera sostenible, a la producción de energía.

El Análisis de Ciclo de Vida también permite identificar cuáles son las etapas en toda la cadena de suministro que representan las mayores áreas de oportunidad para mejorar el desempeño ambiental de las tecnologías de generación de energía, lo que permite diseñar procesos más limpios y eficientes.

Para atender este problema, los clústeres de Biodiesel Avanzado (BDA) y de Biocombustibles Lignocelulósicos para el Sector Autotransporte (Bioalcoholes), enfocan su investigación y desarrollo en procesos que permitan aprovechar biomasa residual para la producción de biodiesel y alcoholes, respectivamente. Así, el clúster BDA explora la transformación de biomasa residual en biodiesel avanzado utilizando organismos unicelulares. Esta tecnología permite incluso proponer esquemas de economía circular, en donde los residuos de la producción de biodiesel (como la glicerina cruda) puedan usarse nuevamente en la etapa de fermentación. Por otro lado, el clúster de Bioalcoholes se enfoca en desarrollar tecnología para la eficiente transformación de residuos lignocelulósicos (como paja, rastrojo o bagazo) en alcohol de segunda generación o biobutanol. También orienta una de sus líneas de trabajo en el diseño conceptual de biorrefinerías. De ser exitosos, ambos clústeres lograrán el desarrollo de tecnología nacional para la producción avanzada de biocombustibles líquidos contemplando las peculiaridades del contexto mexicano. Estos consorcios engloban más de 20 instituciones y empresas en un trabajo conjunto sin precedentes en el país y forman parte del Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía (CEMIEBio).
El trabajo de la Facultad de Ingeniería Química de la UADY en estos clústeres es liderado por el Dr. Julio Sacramento Rivero, quien dirige las actividades de análisis de ciclo de vida ambiental (ACV) y de evaluación de la sostenibilidad en ambos clústeres. Participan también el Dr. Luis Fernando Morales Mendoza y el Dr. Freddy Navarro Pineda, así como varios estudiantes y posdoctorantes.  “Un resultado importantísimo que se ha logrado es la estandarización de la metodología de ACV para todos los sistemas de bioenergía que puedan definirse en México”, explica. “Esto permite hacer evaluaciones de sistemas multiproducto de muy diferente naturaleza en un marco de referencia homogéneo, lo que facilita la interpretación de resultados y ayuda a la toma de decisiones informada”. El ACV también permite identificar cuáles son las etapas en el ciclo de vida de cada tecnología, que representan las mayores áreas de oportunidad para mejorar su desempeño ambiental, lo que permite diseñar procesos más limpios y eficientes.
El Dr. Sacramento explica que la siguiente etapa es incorporar los resultados de los ACV en un marco de evaluación de la sostenibilidad de la bioenergía, lo cuál requiere varios niveles más de complejidad al incorporar indicadores de las dimensiones económica, social e institucional. Esto requiere la formación de equipos multidisciplinarios así como la participación de los sectores empresarial y gobierno.
El trabajo conjunto de la UADY con otras instituciones tiene varias vertientes, entre las que destacan: Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATEJ) en la línea de producción de aceites unicelulares y conversión avanzada de biodiesel; la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, en la integración de energía solar y catalizadores heterogéneos en el proceso de producción de biodiesel, el CINVESTAV Guadalajara en el diseño y optimización de biorrefinerías, el Instituto de Investigaciones en Ecosistemas y Sustentabilidad y el Instituto de Energías Renovables de la UNAM en la conformación de marcos de evaluación de sostenibilidad, entre otras.
El trabajo que se realiza en la FIQ en estos proyectos es único en México, en cuanto a la integración de las metodologías de ACV y sostenibilidad con la bioenergía y la coordinación de este trabajo con los consorcios del CEMIEBio. En la FIQ, estas interacciones ya han producido 3 tesis de posgrado, 2 artículos internacionales, múltiples presentaciones en congresos, estancias nacionales e internacionales y dos registros de propiedad intelectual. El equipo de trabajo sigue creciendo y seguirá fortaleciéndose en capacidades y productos, hacia la finalización del proyecto en el 2021.


El Dr. Julio Sacramento Rivero es miembro del Sistema Nacional de Investigadores nivel 1 y realiza investigación sobre diseño conceptual de biorrefinerías, análisis de ciclo de vida y evaluación de sostenibilidad. Dirige la Red Temática de Bioenergía (RTB) y participa en la Maestría en Ciencias Químicas y Bioquímicas. Pertenece al Cuerpo Académico de Ingeniería de Sistemas de Procesos.
julio.sacramento@correo.uady.mx