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Ingeniería Agrícola

Bagazo de calidad

Investigadores de la Unicamp desarrollan un aparato que facilitará la obtención de etanol celulósico

EDUARDO CESARLos residuos de caña de azúcar: la biomasa vegetal para la producción de electricidad y combustibleEDUARDO CESAR

de la Agencia FAPESP

La utilización del bagazo de caña de azúcar ocurre principalmente mediante su quema en centrales para la generación de energía eléctrica. Pero investigadores están desarrollando nuevos usos para este residuo, que es considerado el más importante de la industria de azúcar y alcohol. Una alternativa es la generación de combustible en la producción del llamado etanol de segunda generación. El potencial es enorme, especialmente debido a la disponibilidad de materia prima. El volumen de ese subproducto representa alrededor de una tercera parte de la producción de caña de azúcar en Brasil, que están rompiendo marcas año a año. La zafra 2009, anunciada en diciembre por el Ministerio de Agricultura, supera los 600 millones de toneladas de caña de azúcar, lo que representa alrededor 200 millones de toneladas de bagazo. Mejoras genéticas obtenidas en laboratorio también contribuyen a aumentar la biomasa del vegetal. Eso se reflejará en plantas de mayor porte y, por consiguiente, con más bagazo al final del proceso convencional de producción de azúcar y de etanol.

Fue precisamente pensando en darle un tratamiento preliminar a este residuo que investigadores de la Facultad de Ingeniería Agrícola de la Universidad Estadual de Campinas (Feagri-Unicamp), coordinados por el profesor Luis Augusto Barbosa Cortez, desarrollaron un aparato capaz de separar dicho material heterogéneo en partes similares. Luego de la última molienda de la caña, el bagazo convierte prácticamente en un polvo, formado por partículas y fibras de diversos tamaños. La porción más dura de esa mezcla es rica en lignina y proviene de la parte externa del tallo, y es prácticamente seca. En tanto, el material más blando y húmedo deriva del interior de la planta. Ésa es la mejor parte para entrar en el proceso de producción de etanol, ya que es rica en celulosa. “La lignina es más difícil de degradar, por eso la parte de dentro, que tiene menor tenor de lignina, es la ideal para sometérsela a hidrólisis”, explicó Cortez, refiriéndose al proceso de rotura del azúcar de celulosa para su transformación en alcohol.

“La lignina es un agregador que brinda resistencia a la rotura de las moléculas. Cuanto menos lignina contenga el material, más fácil será el proceso de obtención del alcohol celulósico”, explicó. Por eso la clasificación del bagazo obtenida mediante el empleo de la tecnología desarrollada por el grupo de Feagri tiende a cobrar cada vez más importancia, a medida que avanzan las investigaciones sobre la nueva generación de etanol. La creación de una tecnología capaz de clasificar de manera continua y automática a las distintas partes del bagazo de la caña fue el reto que asumieron los investigadores. A tal fin, el grupo contó con el apoyo de la FAPESP, en la modalidad Apoyo Regular a Proyecto de Investigación, y con la participación del profesor Guillermo Roca, de la Universidad de Oriente, de Cuba, que vino a Brasil a participar en el proyecto. Fueron los trabajos de Roca los que sentaron los principios generales para la construcción del invento, un tipo de clasificador neumático. En él, el bagazo se inserta por un orificio diagonal, ubicado en su parte superior, y se lo empuja por una válvula rotativa sobre un flujo constante de aire. “Las partículas gruesas se depositan así en el fondo; las de tamaño mediano se ubican en un colector, en la parte intermedia del dispositivo, y a las menores y más livianas las lleva el aire a través de un tubo curvo hasta un depósito más alto”, explicó Cortez. “No es necesario preparar el bagazo antes de ponerlo en la máquina”, subrayó. Esto hace que su costo operativo sea interesante para la industria. Incluso antes de empezar la producción de etanol de celulosa, la separación del bagazo puede mejorar la calidad de los distintos destinos que ese subproducto ha recibido. La parte seca del bagazo, por ejemplo, permite una quema más uniforme y eficiente para producir energía termoeléctrica.

Otras aplicaciones
Mientras la tecnología no esté lista para la industria, el bagazo seguirá empleándose en la producción de alimento balanceado animal, de fertilizantes y principalmente de material de quema para alimentar las calderas generadoras de energía eléctrica dentro de las centrales. Pero no pasa por ningún tratamiento. “Ni siquiera se lo seca antes de quemárselo, lo que disminuye la eficiencia de la quema”, dijo Cortez.

Cuando se comience a producir la segunda generación de etanol, la parte más cotizada del bagazo se extraerá del depósito inferior del clasificador desarrollado en Unicamp. Mediante la realización de análisis, el grupo averiguó que la fracción más gruesa tiene un mayor tenor de celulosa y cantidades menores de lignina, y por ello es la más apropiada para la producción de alcohol. Además de la industria de azúcar y alcohol, este invento podrá ser útil en cualquier sector de actividad que requiera la separación de materiales sólidos granulados heterogéneos. Por ejemplo: en granos molidos de la industria alimenticia, hidrato de cal, en el área de minería y en el polvo resultante de la molienda de piedras en la construcción civil. La eficiencia y la versatilidad del aparato motivaron el depósito de la solicitud de patente a través de la agencia de innovación Inova Unicamp.

El Proyecto
Desarrollo de una tecnología destinada a la separación continua de partículas sólidas de biomasa mediante un nuevo tipo de clasificador neumático: bagazo de caña de azúcar y otros (nº 07/01888-4); Modalidad Auxilio Regular a Proyecto de Investigación; Coordinador Luís Augusto Barbosa Cortez – Unicamp; InversiónR$ 73.013,50 (FAPESP)

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