- Fue desarrollado por Nayeli Gutiérrez y Eduardo Hernández, de la Facultad de Ciencias Químicas, región Orizaba-Córdoba, junto con un investigador del Instituto Tecnológico de Orizaba
- El sistema emplea microalgas, bacterias y una enzima; el siguiente paso es construir un reactor a escala piloto
Paola Cortés Pérez / Fotos: Omar Portilla Palacios
Xalapa, Ver.- Aprovechar las aguas residuales de la industria avícola y cárnica para generar un biocombustible renovable es la base de una nueva patente de la Universidad Veracruzana (UV), con la que integrantes de la comunidad académica de la región Orizaba-Córdoba proponen atender dos desafíos ambientales de forma simultánea: el elevado consumo del recurso hídrico en estos sectores —que deriva en altos volúmenes de descargas contaminantes— y la dependencia de los combustibles fósiles.
Eduardo Hernández Aguilar y Nayeli Gutiérrez Casiano, docentes e investigadores de la Facultad de Ciencias Químicas, así como Juan Manuel Méndez Contreras, del Instituto Tecnológico de Orizaba, obtuvieron la patente “Proceso de conversión de materia orgánica de efluentes del tratamiento de aguas residuales en biodiesel”, por parte del Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).
Compartieron que el proyecto nació como respuesta a dos problemáticas regionales y nacionales, a una pregunta detonadora planteada durante el Taller de Emprendimiento e Innovación Emprende UV, del que fueron parte hace más de 10 años: ¿cómo obtener un producto de alto valor a partir de agua sucia? Posteriormente tomaron el curso de patentes que ofrece la Oficina de Transferencia de Tecnología (OTT) de esta casa de estudios, donde aprendieron a redactar la solicitud.
La búsqueda del microorganismo adecuado les llevó alrededor de cinco años. Eligieron la microalga Chlorella vulgaris porque la literatura la describe como muy resistente, una cualidad necesaria al trabajar con aguas residuales. Además, usar esas aguas como medio de cultivo evita los costos de los medios de cultivo puros, que suelen encarecer la producción de biocombustibles con microalgas.
En entrevista, ambos académicos —acompañados de Héctor Villanueva Lendechy, titular de la OTT de la UV—, explicaron que el proceso combina bacterias y microalgas para degradar la materia orgánica del agua residual. Las bacterias remueven los nutrientes y la microalga, al hacer fotosíntesis, libera oxígeno que favorece su actividad, con ello el agua se limpia y aumenta la biomasa de la que se extraen los lípidos para producir biodiesel.
Relataron que la investigación les reservó sorpresas; por ejemplo, al sacar la microalga de su zona de confort aumentó su producción de lípidos, lo que la hizo más atractiva para producir biodiesel. Hernández Aguilar lo comparó con lo que sucede en los seres humanos, que ante el estrés pueden subir de peso.
Para convertir los lípidos en biodiesel recurrieron a una lipasa, una enzima, con el fin de mantener un proceso completamente verde, sin añadir contaminantes. Nayeli Gutiérrez dijo que esta enzima puede reutilizarse, lo que reduce el gasto en catalizadores ácidos o alcalinos, a ello sumaron una etapa de ultrasonicación que facilita la extracción del lípido; dado que el combustible no es de origen fósil genera un ciclo de carbono que no contribuye al calentamiento global, enfatizaron.
Mencionaron que uno de los principales retos es saber que los procesos biológicos son lentos; esto es, cuando un experimento no sale como se espera, repetir la cinética de una microalga toma unos 20 días.
Actualmente la tecnología tiene un nivel de madurez tecnológica (TRL, por sus siglas en inglés) de 4 y se ha probado con agua real. Eduardo Hernández explicó que para conocer con precisión los costos es necesario escalarla al menos a un TRL 5 o 6, pues las inversiones en laboratorio son elevadas y se reducen con la economía de escala.
Por ello, el siguiente paso es construir un reactor a escala piloto; el grupo trabaja en diseños propios que optimicen la limpieza del agua y la producción de lípidos, así como participar en convocatorias para obtener recursos.
Hernández Aguilar precisó que, a diferencia de otras materias primas como las plantas, la microalga —al ser unicelular— permite obtener lípidos de alta calidad y una materia prima homogénea.
El investigador pidió también mirar el punto de partida del proceso; aunque el producto final es el biodiesel, esta tecnología deja el agua dentro de la norma y contribuye a preservar los recursos hídricos, subrayó.
Los docentes de la UV destacaron el papel de la Dirección General de Vinculación, ya que a través del programa Emprende UV y la asesoría de la OTT en metodologías de innovación aprendieron a “fallar barato”, que consiste en probar prototipos sencillos e invertir más conforme se mejoran.
Gutiérrez Casiano agregó que el pensamiento divergente y la asesoría para redactar la patente, que se escribe completamente distinto a un artículo científico, fueron determinantes. Ambos agradecieron el apoyo de la Dirección General de Vinculación, la OTT y la dirección de su facultad.
Héctor Villanueva Lendechy los calificó como promotores de la protección de la propiedad industrial y del emprendimiento, y los reconoció como pioneros en la transferencia de tecnología en la UV; añadió que otra tecnología de estos investigadores, patentada hace un par de años, es acompañada actualmente por la OTT para su licenciamiento a una empresa del sector.
Finalmente, extendió la invitación al personal académico y estudiantado a participar en los cursos y talleres de redacción de patentes, así como a las convocatorias de innovación.
Por último, dijo que las entidades académicas interesadas en solicitar capacitación en las regiones pueden comunicarse a la Dirección General de Vinculación y consultar las redes sociales de la OTT.
