Para obtener de la dulce caña más que azúcar

Una de las tradiciones económicas más acendradas en la Isla resulta la industria azucarera que a luz de recientes investigaciones abre nuevas perspectivas en la generación de ingresos, empleo y diversificación de producciones, al transformarse en una biorrefinería.

Las biorrefinerías tienen un papel fundamental en la economía circular al utilizar los residuos, en forma de biomasa como nueva materia prima.

La Dra C. Diana Alacalá- Galiano Morell, Jefa de la disciplina “Operaciones y procesos unitarios” de la carrera Ingeniería Química de la Universidad de Camagüey, con la investigación “Evaluación de la producción de biodiésel en un contexto de biorrefinería azucarera” ofrece una nueva mirada a ese tema.

El estudio, tema de su tesis doctoral excelentemente defendida hace unos días, responde al Proyecto nacional: Desarrollo de una tecnología a escala piloto para la producción de biodiésel de residuos agroindustriales lignocelulósicos y permite evaluar la factibilidad de la producción de biodiésel enzimático de segunda generación en la industria azucarera cubana en un contexto de biorrefinería, destaca su autora.

El esquema de biorrefinería inicialmente propuesto, explica, se basa en las prioridades de Cuba, las cuales tienen tres direcciones fundamentales: la alimentación humana, la alimentación animal, dirigida a aumentar las producciones de leche y carne y, además la producción de energía, tanto la eléctrica, como los biocombustibles a ser usados en el transporte automotor.

Las biorrefinerías, al igual que ocurre con las refinerías de petróleo, consisten en una estructura enfocada hacia la producción de diversas formas de energía (entre las que se encuentran los combustibles) y productos químicos derivados, de modo que se parte de biomasa en lugar de petróleo.

¿En qué industria se desarrolló el estudio?

Se escogió como caso de estudio, la Empresa Agroindustrial Siboney, ubicada en el municipio de Sibanicú, en la provincia de Camagüey, en medio de una cuenca lechera muy importante. Al ser este un central pequeño, agregó un reto al diseño, pues instalaciones industriales pequeñas tienden a ser menos rentables en las inversiones que las grandes.

La solución por diseñar consiste en proyectar las capacidades de nuevas plantas de derivados, determinando los niveles óptimos de algunos de sus parámetros, modificando también los parámetros de operación de las pocas producciones de derivados existentes en el central. Todo esto lleva en su momento a un proceso de inversiones y de rediseño de las producciones.

Desde la ciencia, que te motivó a realizar el estudio

Existen reportes recientes en la literatura científica del uso de sólidos fermentados con actividad lipasa (SFS), directamente como catalizador en la reacción de transesterificación los cuales en su mayoría utilizan como soporte sólido el bagazo de la caña de azúcar .

Esto, unido a las potencialidades de la industria azucarera cubana para transformarse en una biorrefinería que emplee integralmente la caña de azúcar como materia prima para generar un grupo de productos químicos y de biocombustibles como el biodiésel y el bioetanol, posibilitarían el desarrollo de una tecnología a escala industrial para la producción de biodiésel de segunda generación.

En este caso, en las condiciones productivas nacionales, resulta importante poder contar con un procedimiento que permita elegir entre disímiles productos, cuál integrar y qué cantidad producir de cada uno de ellos, para maximizar el beneficio socioeconómico resultante. En síntesis, el objetivo es evaluar la factibilidad de la producción de biodiésel de segunda generación en un esquema de biorrefinería para la industria azucarera cubana.

¿Cuáles resultan los principales aportes de la investigación?

Entre los principales aportes destaca que se demostró para el estudio de caso de un central de pequeña capacidad, en el que se mezclan las producciones de alimento y biocombustibles que es factible la síntesis de biodiésel junto a otros biocombustibles en un contexto de biorrefinería.

La ganancia del central, se elevó unas 4,39 veces. La limitada diversificación de las producciones derivadas que fue analizada aumentó el valor de la caña comprada por el central en más de cuatro veces, conduciendo esto a que todos los derivados primarios, el bagazo, la cachaza y la miel final fueran diversificados, quedando solo el remanente de bagazo necesario para la arrancada de la próxima zafra.

El uso de la cachaza junto a la vinaza se estimó puede constituir una fuente importante de energía eléctrica pues se podría producir una potencia de casi 3 MW que, unida a la electricidad que sobra de la que se genera con el bagazo quemado, permitiría entregar a la red nacional más de 3,5 MW de potencia.

Alacalá- Galianos igualmente precisa que las tecnologías para la producción de etanol y biodiésel lignocelulósicos que prospectivamente fueron estudiadas no están perfeccionadas todo lo que se puede lograr y, aun así, ofrecieron elevada rentabilidad, por lo que se sigue investigando su perfeccionamiento en nuevos proyectos de doctorado.

¿Qué representó para ti, en lo personal, el llevar adelante esta investigación?

Ante todo, es un logro y una satisfacción personal. Me brindó la posibilidad de aumentar mis conocimientos y especialización en temas como la síntesis de biodiésel, el diseño óptimo de procesos y el uso de software como MATLAB. Me permitió además interactuar con otras instituciones e investigadores como el laboratorio de Bioprocesos de la Universidad de Guadalajara, el CIATEJ y la Universidad de Matanzas.

En Cuba se ha trabajado mucho en la diversificación de la industria azucarera, pero aún no se aprovechan de forma eficiente todas las facilidades que brinda esta industria. En el caso del biodiésel, que enfrenta la fuerte competencia de los combustibles derivados del petróleo, su inserción en la industria azucarera podría ofrecer la posibilidad de resultar una producción más competitiva, al tiempo que genere interrelaciones productivas que favorezcan un desempeño más favorable del complejo de procesos integrados y de productos derivados, en la conformación de una biorrefinería dada. (1)