Hoy en día, es de vital importancia la transición hacia las fuentes de energía limpia, a raíz de los constantes cambios climáticos, pero nuestro país aún sigue dependiendo en gran medida de los combustibles fósiles.
En la búsqueda de alternativas que puedan beneficiar estos contextos, laboratorios del Instituto de Ingeniería de la UNAM, están impulsando una alternativa prometedora en cuanto a biogás mediante la transformación del nopal como una fuente viable.
México produce anualmente casi un millón de toneladas de nopal en sus distintas variedades de las cuales aproximadamente 150,000 de toneladas (cerca de un 15%), termina desperdiciada durante los procesos de corte y procesamiento. Esto significa que existe una cantidad considerable de material orgánico que actualmente representan un problema en cuanto a manejo de residuos, por lo que esta situación, se podría transformar en un uso sustentable y energético. Si bien este escenario de desperdicio genera una pérdida económica, también es una oportunidad para aprovechar las condiciones.
Es de reconocer que en el país, existen hogares con limitado acceso a las energías factibles y en ocasiones las comunidades rurales quedan al margen del desarrollo energético renovable, por lo que la posibilidad de convertir residuos agrícolas en combustibles limpios, debería ser una actividad más difundida y priorizada.
Una de las ventajas que está generando el nopal en cuanto a su transformación en biogás es su alto contenido de carbohidratos, lo que puede generar una fermentación rápida, proceso fundamental en la producción de biogás. La innovación en este proceso implica en utilizar la fermentación etanólica como una etapa intermedia para acelerar la generación del combustible.
Cabe señalar que el proceso requiere un delicado equilibrio bioquímico. Esta producción excesivamente rápida de ácido puede sobrepasar la capacidad de consumo de los microorganismos metanógenos, acidificando su sistema y deteniendo la producción de gas. Dentro de las particularidades en el nopal es que no existe diferencia significativa en la producción de biogás entre las distintas variedades de esta planta, ya sea el Cambray, el de penca grande o el verdura. Su uniformidad en el rendimiento simplifica enormemente la logística de aprovisionamiento y permite tener mayor flexibilidad en la selección de materia prima.
Una de las ventajas que está generando el nopal en cuanto a su transformación en biogás es su alto contenido de carbohidratos, lo que puede generar una fermentación rápida, proceso fundamental en la producción de biogás. La innovación en este proceso implica en utilizar la fermentación etanólica como una etapa intermedia para acelerar la generación del combustible.
Entre las limitantes para esta alternativa renovable radica en el transporte, representando uno de los costos más significativos para cualquier cadena de suministro de biomasa, además el contenido de agua del nopal podría convertirse en una limitante en el proyecto si no se desarrollan estrategias de procesamiento in situ o en métodos eficientes para su deshidratación parcial. Por otro lado, el mucílago (la sustancia viscosa característica del nopal), es un obstáculo en el proceso de fermentación, sin embargo podría tener alternativas de transformación en otras industrias, desde la cosmética hasta la construcción, convirtiéndo lo que visualiza como una limitante en una oportunidad adicional de valor agregado.
El panorama actual de esta alternativa renovable en el país, es que existen iniciativas comerciales en Estados como San Luis Potosí o Aguascalientes que producen biogás a partir de nopal, sin embargo, los procesos están «poco escalados», ante la falta de inversión sostenida en investigación y desarrollo, el distanciamiento entre la academia y la industria, y la ausencia de políticas públicas dificulta la actividad constante en estas prácticas sustentables.
Algunos beneficios que puede generar el biogás de nopal son:
- Generar un acceso a la energía: Las comunidades rurales productoras de nopal podrían generar su propio combustible, reduciendo dependencia de las redes de distribución tradicionales y mejorando una resiliencia energética, Estados como Oaxaca, Puebla o el Estado de México, sitios donde la producción de nopal es significativa.
- Crear espacios verdes: Desde la recolección y procesamiento de los residuos hasta la operación de las plantas de biogás, esta tecnología podría generar alternativas económicas en regiones que han dependido de la agricultura de subsistencia o la migración.
- Incentivar la economía circular: Los subproductos en el proceso de fermentación pueden utilizarse como fertilizantes orgánicos, cerrando el ciclo de nutrientes y reduciendo la dependencia de fertilizantes químicos.
- Mejorar en la seguridad alimentaria: Al darle valor a los residuos del nopal, se incentiva su cultivo y se fortalece toda la cadena productiva, desde su inversión al sector, las técnicas de cultivo y aumentando la productividad.
El entorno de las alternativas limpias como lo es el biogás a nivel mundial se aplica en países con perspectiva de desarrollo; Alemania, por citar un ejemplo, tiene alrededor de 9,000 plantas de biogás en operación; China cuenta con digestores anaeróbicos rurales; India implementa programas de conversión de residuos agrícolas en energía. Esto aunado a la volatilidad de los precios de los combustibles fósiles, hace que el desarrollo de fuentes de energía locales y renovables se dirija a una acción sustentable con enfoque sostenible.
Para que esta tecnología pueda tener una mejor avance, requiere un entorno de apoyo que incluya:
- Regulaciones que faciliten el desarrollo de proyectos de biogás.
- Permisos, estándares de calidad claros y mecanismos de certificación que den confianza a los consumidores.
- Incentivos económicos que apoyen e incentiven la producción de la energía renovable
- Infraestructura significativa para crear condiciones necesarias para el despegue de esta industria.
- Fomentar especialistas que puedan expandir esta tecnología, vinculando las universidades y los centros de investigación con las necesidades.
Investigaciones como las realizadas por la UNAM son una oportunidad de innovación en el que se puedan integrar y participar los productores de nopal y la academia, viendo a esta tecnología como una acción adicional para diversificar los ingresos y agregar valor a la producción de esta importante planta.
El biogás de nopal puede representar una posibilidad de un desarrollo sustentable, arraigado en las tradiciones alimenticias que se producen en el país, desarrollando la ciencia necesaria para una energía limpia.
