Tecnología

Nopal, una fuente viable de gas metano

Un grupo multidisciplinario e interinstitucional de investigadores mexicanos comprobó la viabilidad para producir gas metano a partir del nopal

A partir de un proyecto de investigación encabezado por la Universidad Autónoma Chapingo (UACh) y diseñado en respuesta a una convocatoria Sagarpa-Conacyt, los investigadores diseñaron una metodología para optimizar la producción de nopal, y además desarrollaron la tecnología para procesarlo y convertirlo en gas metano y bioetanol.

Resultado de ese trabajo, documentaron que el uso de nopal —cultivado ex profeso para la producción energética— es viable económicamente para producir gas metano; no obstante, lo descartaron como un modelo eficiente para la obtención de bioetanol, debido a los bajos niveles de rendimiento.

La Agencia Informativa Conacyt entrevistó al doctor Teodoro Espinosa Solares, profesor investigador en la UACh y líder del proyecto, quien explicó que tras ganar los recursos de la convocatoria emitida en 2012, por el grupo de investigación de carácter multidisciplinario internacional, la problemática que se les planteó en la convocatoria se abordó desde diferentes frentes.

“El proyecto planteó el reto de concretar un proceso eficiente para la producción energética —gas metano principalmente y bioetanol— a partir del nopal, considerando desde la producción agrícola hasta la evaluación de pertinencia técnica y económica”, dijo Espinosa Solares, también miembro nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).

De acuerdo con el doctor, el primer paso fue evaluar los niveles de producción agrícola de nopal y desarrollar la metodología para optimizar su rendimiento por hectárea. El objetivo fue diseñar técnicas de cultivo y la tecnología necesaria para sembrar nopal destinado exclusivamente a la producción de energía, sin tocar el destinado a consumo humano.

Esa tarea corrió a cargo del doctor Clemente Gallegos Vázquez, quien logró mejorar los rendimientos de nopal por hectárea cultivada tras experimentar su cultivo en tres ambientes del país (Altiplano, Zacatecas; Bajío, Querétaro; Valles Altos, Chapingo, México) y probar técnicas de cultivo, potencial productivo de variedades de nopal en esquemas de producción convencional y orgánica, alcanzando producciones de biomasa que van de las 500 hasta las mil 98 t ha-1 año-1, dependiendo del arreglo topológico, la variedad y las dosis de fertilización o abonado; estos rendimientos garantizarían el abastecimiento permanente de materia prima de nopal para la producción de biogás, sin el riesgo ecológico de arrasar las áreas reducidas de nopaleras silvestres que aún quedan en el país.

Una vez que se mejoró la producción de nopal, comenzaron las pruebas de producción de bioetanol y durante esos procesos se comprobó que no se trata de una opción viable, ya que en las transformaciones que requiere la biomasa para la producción de etanol se tiene un balance energético negativo.

“En contraparte, al experimentar la producción de gas metano, los rendimientos alcanzados son muy buenos y el costo de producirlo es relativamente bajo, haciendo que sea más factible utilizar el nopal para ese fin.”

El doctor Espinosa Solares explicó que gracias a un acuerdo de colaboración con el sector productivo —Rancho la Hondonada—, no solo contaron con espacio de cultivo experimental en el estado de Querétaro, sino que también avanzaron la investigación hacia el diseño de la metodología y la tecnología necesarias para limpiar y comprimir el gas resultante del nopal y utilizarlo en automóviles. Adicionalmente, el uso de los residuos de la digestión anaeróbica como abono favorece la economía del sistema propuesto.

“En atención a los requerimientos de la convocatoria Sagarpa-Conacyt, de la cual se obtuvieron los recursos para la investigación, el proyecto no se planteó el objetivo de escalar la producción del biogás o el bioetanol a niveles industriales; solo se enfocó en comprobar la viabilidad para producir ambos energéticos utilizando nopal”, precisó el investigador.

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