12 mayo 2016

Nopal: fuente revolucionaria de biogás y bioenergía

Nopal, Opuntia, Biogas, Energia Limpia, Energia,
El nopal (Opuntia) es un vegetal de la familia de las cactáceas, abunda en forma silvestre en el continente americano y en algunas regiones de Europa, África y Asia. Se usa comúnmente como alimento humano y forraje de animales, en la limpieza, la construcción, tiene aplicaciones medicinales y también cosméticas. Inclusive sus parásitos (cochinilla) han sido aprovechados por largo tiempo como tinturas naturales en México. En el marco de estos usos, en los últimos años el nopal está siendo impulsado como fuente alternativa de energía.

Ventajas del nopal como energía limpia

El nopal se perfila como una fuente de energía limpia, de tipo bioenergético (energía renovable obtenida de materiales biológicos), del que se puede extraer biogás y electricidad, e inclusive en un aprovechamiento mayor, agua nitrogenada, humus, harina de lombrices para alimentación animal y bonos de carbono, explica un sitio web con base en Chile que desarrolla la producción de biocomustible a partir del nopal.

Ahí se indica que las propiedades moleculares del nopal permiten generar “una gran cantidad de biogás en muy corto tiempo, en términos comparativos para un mismo volumen de biogás el nopal se degrada 5-10 veces más rápido que el estiércol animal”. Si se combina con riego tecnificado, 2 a 3 cosechas anuales podrían generar 800-1.200 toneladas de biomasa de nopal al año, equivalentes a 20.000-25.000 litros de diesel por hectárea. Y además con ventajas ambientales, ya que “no produce ácido sulfhídrico que al ser quemado en contacto con el aire se transforma en óxidos de azufre y posteriormente en ácido sulfúrico produciendo lluvia ácida”.


La generación de biogás puede ofrecer ventajas sobre otras energías renovables no convencionales como la energía eólica o la fotovoltaica. Con la biomasa del nopal se puede generar energía eléctrica, térmica y biogás a través de procesos orgánicos con eficiencia productiva del 85% promedio (respecto al 30% de la energía eólica y un 15% promedio de la energía fotovoltaica), producción continua con menor costo de instalación, bajo costo de mantenimiento, personal de calificación media e insumos locales. También permite crear empleos estables en su cultivo y procesamiento, ingresos por subproductos y venta de bonos de carbono, y cuenta con gran aceptación cultural y gubernamental, precisa el Ing. Rodrigo Wayland autor del informe de la web.
Afirman que Facebook manipula el timeline de las noticiasEste proceso bioenergético no está exento de críticas. Algunos piensan que el uso del nopal para generar energía podría afectar su precio y disponibilidad alimenticia. Otros ponen en tela de juicio la viabilidad económica de este tipo de proyectos energéticos alternativos. Mientras tanto, emprendedores, expertos y oficinas de gobierno que apuestan por las energías limpias, se asocian, trabajan y promueven su uso alternativo como fuente de energía renovable.












Proyectos piloto de energía verde en México
En años recientes especialistas e instituciones públicas apoyan a agricultores y a otros productores en el uso experimental del nopal con proyectos generadores de biogás y bioenergía.

Biomasa y bioenergía de nopal para la industria
Una cooperativa productora mexicana participa en la generación de biogás y electricidad con nopal en el estado de Aguascalientes. El proyecto piloto se propuso reducir los costos energéticos del proveedor oficial -Comisión Federal de Electricidad (CFE)- en un 40 %, con el cultivo de nopal en 70 hectáreas en una vecina comunidad agrícola, produciendo 150 Ton/día para alimentar biodigestores y generar un megavatio de los 150 que emplea la cooperativa.

El proceso para generar biogás “consiste en la biotrituración de pencas maduras de nopal, las cuales se introducen en un biogenerador (biodigestador)”, y “en un periodo de cinco días inicia la generación de biogás, con un contenido de metano de 60 por ciento, el cual entra de manera directa a un motogenerador de combustión interna, que genera  a su vez la electricidad requerida”. La energía generada se almacena en una subestación eléctrica de la CFE en la comunidad del Salitre, municipio de Calvillo, donde la portea la cooperativa, informó la SAGARPA, uno de los promotores del proyecto, al inicio de su colaboración en el proyecto piloto.

Además de ampliar la producción y comercialización local del nopal de 3 meses a todo el año, con el paso de empleos temporales a permanentes, más la regulación del precio comercial del insumo, también buscan conformar “un ecosistema” que  inicie con “el cultivo de nopal, en un sistema de alta densidad y manejo integrado de cultivo, donde los productores tendrán la oportunidad de contar con un contrato de compra venta, asegurado por un periodo de 15 años”, según el informe oficial, para abastecer 4 mil has de producción de nopal requeridos para generar los 40 mega watt de la cooperativa.
La cooperativa inició en 2010 el patrocinio a la generación de energía para la disminución de sus costos de producción, con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y del Comité Sistema Producto Nopal en el estado de Hidalgo. Cuatro años más tarde el proyecto piloto de biogás y bioenergía recibió apoyos de dos instituciones tecnológicas de Aguascalientes, de la Secretaría de Agricultura y Desarrollo Rural (SAGARPA) y del INIFAP, en vías de ampliar las actividades más allá de los 14 productores de nopal y a otros municipios.
Biogás para electricidad y motores de vehículos
Otro caso es de un grupo agroindustrial en el estado de Michoacán que en 2007 inició investigaciones con expertos del Instituto Politécnico Nacional, la Universidad Autónoma de Chapingo y el Instituto de Investigaciones Eléctricas, logrando un año después la producción experimental de biogás con nopal. El proyecto ha sido apoyado por la ONUDI y también por la SAGARPA y el IIE (mejora genética del nopal).

Miguel Aké M. -investigador de energías renovables y director técnico del proyecto- dijo a la agencia de prensa del Conacyt que “la obtención de biogás a partir de la biomasa de nopal se logró a través del proceso anaerobio, para el que se utilizó nopal del género Opuntia ficus-indica, variedades Esmeralda y Chicomostoc, una de las 104 especies de nopal que existen en México”.

El proceso consiste en colocar pencas de nopal cortadas en una tolva de recepción que las canaliza a un triturador para ser homegenizadas antes de entrar al biodigestor anaeróbico. En 4-6 semanas se obtiene el biogás, compuesto en un “92 por ciento de gas metano, dióxido de carbono, y una pequeña cantidad de ácido sulfhídrico. El gas metano alimenta un generador que produce 35.5 kilovatios (kW) de energía eléctrica. El biogás generado es almacenado, lavado y comprimido”.

El biodigestor “genera ocho toneladas de gas por día y cada hectárea 32 mil metros cúbicos al año, considerando el factor más bajo en producción de metros cúbicos por tonelada de nopal”, precisa Aké. En una primera etapa la producción de biogás es para los vehículos de la empresa, con una expansión prevista a vehículos del municipio de Zitácuaro y reducir costos de gasolina en un 40%.

La actual producción de la empresa equivale al suministro de energía eléctrica para el alumbrado público de este municipio o para abastecer a 300 viviendas. Otros productos del biodigestor son “agua nitrogenada y material sólido para producir humus”.

Por su parte, especialistas de San Luis Potosí –Universidad de SLP- y del CINVESTAV han trabajado con el Grupo Productor de Energías Limpias para generar biogás produciendo nopal. También han obtenido la mejora del nopal sin espina para biogás y bioelectricidad en beneficio de sus productores, usuarios y el ambiente. El especialista Fabían Espinoza estima que 500 mil has de nopal podrían generar el 12% de la energía de México, incorporando tierras y productores de zonas pobres.

Retos sociales de las energías verdes
La generación de biogás y electricidad con nopal, como una alternativa a la energía y combustibles de fuentes no renovables, apoyada por especialistas, fondos públicos y emprendedores visionarios, marca el camino para posicionarse como una opción energética de  bajo costo y amigable con el ambiente, a la vez que su potencial expansión plantea desafíos sociales.

A diferencia de la producción usual de biogás con desechos orgánicos urbanos y de granjas, o de restos vegetales (tomates, pimientos), el uso del nopal no es residual sino el insumo primario de esta vía energética –como lo es el gramíneo maíz en la generación del biodiesel, la caña de azúcar y otros. El maíz y el nopal son ampliamente reconocidos y valorados por su alto valor nutricional en la dieta de las poblaciones de América.
Esto plantea preguntas a ser atendidas para que su uso energético no afecte la dieta básica de las poblaciones donde abunda. Desarrolladores de esta biotecnología estiman que su producción no requiere afectar plantíos alimentarios sino aumentar la frontera agrícola en suelos pobres pero aptos para este cultivo.  Sus desarrollos futuros nos darán la respuesta.

Fuente: lagranepoca.com

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Si quieres hacer un comentario sobre este articulo, hazlo aquí, gracias.