Colombia es un país con una alta producción anual de biomasas tanto de residuos agroindustriales como pecuarios, gracias a sus principales actividades económicas. Estos residuos ofrecen una fuente de carbono y energía disponible para ser transformados, sin embargo, buena parte de esta biomasa no se aprovecha para tal fin. Los inadecuados procesos para disponer estos residuos representan no solo un desperdicio de materia prima o sustrato, sino un posible foco de contaminación, pues pueden liberar a la atmósfera gases de efecto invernadero sin extender su ciclo de vida. Por esta razón, después de levantar un inventario de los recursos de biomasa disponibles en el año 2011, se planteó el aprovechamiento de estos desechos mediante procesos de combustión.
Los residuos agropecuarios que se generan en los cultivos de banano y plátano en Antioquia se estiman en 10.88x106 ton/año. Por tanto, el potencial de generación de CO2 de esta biomasa sería de 18.36x106 ton/año con base en información contenida en el atlas de biomasa residual de Colombia del año 2011 y el método de cálculo de Xavier Castell, en Tratamiento y Valoración Energética de Residuos (2005). De manera similar, los residuos de los principales cultivos del departamento, como arroz, café, caña de azúcar, maíz y palma generarían cantidades cercanas a 22.24x106 ton/año de CO2. Si bien los gases generados a partir de biomasas no se consideran dentro del impacto negativo de gases de efecto invernadero ya que su generación corresponde al ciclo natural del carbono, estos gases pueden ser incorporados nuevamente en procesos de transformación biológica para contrarrestar el impacto ambiental de gases provenientes de otras fuentes al ser reemplazados en la síntesis de otros compuestos químicos.
Una estrategia para aprovechar los residuos agroindustriales, es la transformación biológica de los azúcares fermentables que se liberan mediante tratamientos térmicos, químicos o enzimáticos. A pesar de esto, no se logra usar la totalidad de carbono disponible, pues el material lignolítico, que representa entre un 10% y un 25% de la materia prima, no es metabolizado por los microorganismos. Por tanto, es necesario implementar procesos alternativos que permitan un uso más eficiente de los recursos disponibles. Una opción, es la fermentación de biomasa gasificada. Este procedimiento ofrece ciertas ventajas sobre otros pretratamientos, ya que permite tratar y aprovechar cualquier tipo de biomasa, inclusive el material carbonoso de bajo valor.
Actualmente se están buscando sustratos renovables para reemplazar el uso de combustibles fósiles, debido a la problemática que presenta en cuanto a su disponibilidad e impacto ambiental. Los procesos petroquímicos generalmente usan altas temperaturas y presiones, generando un alto gasto energético, mientras que los procesos biológicos se llevan a cabo a temperaturas y presiones bajas. Esta propuesta representa una oportunidad para emplear los recursos disponibles en nuestras regiones, no solo para generar energía, sino, para dar valor agregado a sus desechos.
Uno de los productos de la industria petroquímica más demandado, es el etileno, pues se emplea como precursor para la fabricación de diferentes polímeros, sin embargo, se ha la visto necesidad de cambiar su proceso de síntesis, pues además de generar un alto gasto energético, tiene una de las más elevadas tasas de emisiones de dióxido de carbono.
Los procesos fermentativos tienen como ventaja una alta especificidad a la hora de sintetizar productos, sin embargo, esto implica a su vez, que no cualquier microorganismo puede generar el compuesto deseado. Por este motivo, es necesario diseñar, además del proceso, la plataforma biosintética que debe ser implementada. |