{"id":105662,"date":"2013-02-07T16:06:55","date_gmt":"2013-02-07T18:06:55","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=105662"},"modified":"2017-03-01T17:04:39","modified_gmt":"2017-03-01T20:04:39","slug":"residuos-bienvenidos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/residuos-bienvenidos\/","title":{"rendered":"Residuos bienvenidos"},"content":{"rendered":"

\"\"Dr\u00fcm<\/span>Los camiones y los \u00f3mnibus brasile\u00f1os funcionan desde 2008 con un porcentaje de biodi\u00e9sel elaborado con aceites vegetales o grasa animal agregado al tradicional di\u00e9sel de petr\u00f3leo o gasoil. Al comienzo era un 2% y a partir de 2010, el porcentaje de combustible renovable y menos contaminante se elev\u00f3 hasta un 5%. Pero la producci\u00f3n se incrementa y con ello aparece un problema. \u00bfQu\u00e9 hacer con el glicerol que sobra en una proporci\u00f3n de 100 kilogramos por cada mil kilogramos de biodi\u00e9sel producidos? La soluci\u00f3n, tal como lo muestran varias investigaciones desarrolladas en el pa\u00eds, reside en transformarlo en un producto con valor agregado, de acuerdo con un estudio premiado llevado a cabo en la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), con el que se obtuvo un supresor de polvo elaborado con glicerol. Se trata de un l\u00edquido que puede pulverizarse sobre los vagones cargados con mineral de hierro en el trayecto entre existente las minas y las unidades de procesamiento o hasta los puertos de exportaci\u00f3n. Esta tarea evita que las part\u00edculas del material se liberen en la atm\u00f3sfera por acci\u00f3n del viento o la lluvia, provocando p\u00e9rdidas econ\u00f3micas, da\u00f1os ambientales y perjuicios para la salud de los habitantes de las cercan\u00edas de las v\u00edas f\u00e9rreas.<\/p>\n

\u201cEl supresor elaborado por nuestro grupo, denominado Fragdust, resulta m\u00e1s eficaz que los disponibles producidos comercialmente mediante derivados del petr\u00f3leo, pues forma una capa d\u00factil y resistente sobre el mineral, incluso en baj\u00edsimas concentraciones, lo cual no ocurre con otros supresores. Adem\u00e1s, cuesta alrededor de un 60% del valor de sus similares en venta en el mercado\u201d, dice el qu\u00edmico Miguel Ara\u00fajo Medeiros, docente de la Universidad Federal de Tocantins (UFT). La innovaci\u00f3n, desarrollada en conjunto con el Grupo de Tecnolog\u00edas Ambientales de la Universidad Federal de Minas Gerais (UFMG), coordinada por el profesor Rochel Lago, fue licenciada para la empresa Verti Ecotecnologias, de Belo Horizonte, que est\u00e1 estudiando la producci\u00f3n del material a escala industrial. El Fragdust les reditu\u00f3 a los investigadores brasile\u00f1os importantes premios internacionales, como lo fueron los primeros lugares en el Global Startup Workshop 2012, organizado por el Instituto de Tecnolog\u00eda de Massachusetts (MIT) en Estambul, Turqu\u00eda, as\u00ed como en el Idea to Product Global 2011, llevado a cabo en Estocolmo, Suecia; dos competencias enfocadas en nuevas tecnolog\u00edas y emprendedorismo.<\/p>\n

\"058-063_Glicerina_196-2\"<\/a>Con el avance del programa nacional de biodi\u00e9sel \u2013el a\u00f1o pasado se fabricaron 2.600 millones de litros de biocombustible y la producci\u00f3n estimada para 2020 es de 14.300 millones de litros\u2013, el volumen generado de glicerol resulta enorme y muy superior a la demanda. El a\u00f1o pasado sum\u00f3 unas 260 mil toneladas tan s\u00f3lo como subproducto del biodi\u00e9sel, un volumen casi ocho veces superior a la demanda, estimada en alrededor de 40 mil toneladas. Los mercados tradicionales de esta sustancia, popularmente conocida como glicerina \u2013un t\u00e9rmino utilizado para referirse al producto en forma comercial, con una pureza por encima del 95%\u2013, son las industrias cosm\u00e9ticas, de medicamentos, alimenticias y qu\u00edmicas.<\/p>\n

Hasta 1949, todo el glicerol producido en el mundo era proveniente de la industria del jab\u00f3n, tambi\u00e9n como un subproducto. Luego surgi\u00f3 la glicerina sint\u00e9tica derivada del petr\u00f3leo. A partir de mediados de la d\u00e9cada pasada, cuando el biodi\u00e9sel comenz\u00f3 a producirse en grandes vol\u00famenes y en diversos pa\u00edses, se produjo una explosi\u00f3n en la producci\u00f3n y en la oferta de glicerol. Actualmente, se calcula que 1,5 millones de toneladas de esa sustancia provienen solamente de las centrales de biodi\u00e9sel instaladas en el planeta. Argentina, con 3.300 millones de litros, se convirti\u00f3 en 2011 en el mayor productor mundial de biodi\u00e9sel, superando a Estados Unidos (3.100 millones de litros), Brasil y Alemania (2.400 millones de litros), seg\u00fan informes de la Asociaci\u00f3n de Productores de Biodi\u00e9sel de Brasil (Aprobio), una entidad que re\u00fane entre un 60% y un 70% de la capacidad instalada de producci\u00f3n de biodi\u00e9sel en el pa\u00eds.<\/p>\n

Buena parte de la glicerina generada en las centrales de biodi\u00e9sel de Brasil se quema en hornos y calderas para generar energ\u00eda cal\u00f3rica en las unidades industriales, tal como sucede durante la producci\u00f3n de dicho biocombustible, adem\u00e1s de industrias cer\u00e1micas, sider\u00fargicas, etc. \u201cEs una actividad ambientalmente correcta, puesto que el glicerol reemplaza a la le\u00f1a y a los combustibles f\u00f3siles, tales como el fueloil y el carb\u00f3n\u201d, afirma Expedito Jos\u00e9 de S\u00e1 Parente J\u00fanior, miembro del comit\u00e9 t\u00e9cnico de Aprobio. En su opini\u00f3n, los grandes productores de biodi\u00e9sel, tal como es el caso de Oleoplan, de Rio Grande do Sul, tambi\u00e9n exportan sus excedentes de glicerina hacia otros pa\u00edses, donde la sustancia se utiliza como materia prima en los mercados tradicionales. \u201cLa quema del producto para generar calor y la exportaci\u00f3n a China, son los dos destinos principales del glicerol y del biodi\u00e9sel\u201d, manifiesta Parente J\u00fanior. Sin conocer m\u00e1s detalles, \u00e9l indica que el glicerol producido en Argentina y Alemania tambi\u00e9n se env\u00eda hacia China, donde se consume mucho y no se produce biodi\u00e9sel.<\/p>\n

\"Muestra

EDUARDO CESAR<\/span>Muestra de biodiesel, en amarillo claro, y el glicerol, m\u00e1s denso, en la parte inferiorEDUARDO CESAR<\/span><\/p><\/div>\n

Parente sostiene que la alta producci\u00f3n de esta sustancia debe tomarse como una oportunidad, y no como un problema. \u201cEs necesario que surjan tecnolog\u00edas que apunten a agregarle valor al producto\u201d, expresa. \u201cEst\u00e1 consensuado que la glicerina es una materia prima abundante y de bajo costo, y que cuenta con potencial qu\u00edmico para el desarrollo de nuevos productos y procesos con mayor valor agregado. Pero de nada sirve idear alternativas que no cuenten con gran demanda, equivalente a la de la oferta de glicerina, pues sin aplicaciones a gran escala, seguiremos quemando y exportando el glicerol\u201d.<\/p>\n

Propileno verde<\/strong>
\nLa transformaci\u00f3n del glicerol en supresor de polvo es tan s\u00f3lo uno de los esfuerzos tendientes a dotar de un destino adecuado al residuo. Algunas iniciativas son fruto de una cooperaci\u00f3n entre las universidades y la iniciativa privada. \u00c9se es el caso de un proyecto que involucr\u00f3 a Quattor, una petroqu\u00edmica adquirida hace dos a\u00f1os por Braskem, y la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro (UFRJ). \u201cEn 2006, la empresa nos convoc\u00f3, interesada en la conversi\u00f3n del glicerol en propileno\u201d, recuerda el profesor Cl\u00e1udio Mota, del Instituto de Qu\u00edmica de la UFRJ. El propileno, una resina que se obtiene a partir de derivados del petr\u00f3leo, es una de las principales materias primas en la industria petroqu\u00edmica. Se emplea para la fabricaci\u00f3n de polipropileno, un pol\u00edmero ampliamente utilizado para elaborar piezas de autom\u00f3viles, electrodom\u00e9sticos y envases para alimentos y productos de limpieza. Seg\u00fan Mota, aunque en aquella \u00e9poca no hab\u00eda referencias en la literatura cient\u00edfica al respecto de la conversi\u00f3n del glicerol en propileno, su grupo logr\u00f3 desarrollar un catalizador y un proceso eficiente, que acabaron generando una patente para la universidad y la empresa Quattor.<\/p>\n

Los resultados fueron alentadores y la empresa lleg\u00f3 a planificar la construcci\u00f3n de una f\u00e1brica piloto para el procesamiento del glicerol. \u201cDesgraciadamente, luego de que Quattor fuera adquirida por Braskem, el proyecto no prosper\u00f3, pues la empresa detect\u00f3 problemas log\u00edsticos con el transporte de la materia prima, ya que la f\u00e1brica se instalar\u00eda en S\u00e3o Paulo y los principales fabricantes de biodi\u00e9sel se encuentran en la regi\u00f3n centro-oeste del pa\u00eds. Adem\u00e1s, Braskem ya pose\u00eda otros proyectos para la fabricaci\u00f3n de propileno a partir de materiales renovables\u201d, afirma Mota. \u201cContinuamos con nuestras investigaciones y estamos buscando un nuevo colaborador\u201d.<\/p>\n

\"058-063_Glicerina_196-3\"<\/a>Braskem tambi\u00e9n est\u00e1 abocada a un trabajo, en colaboraci\u00f3n con docentes del departamento de ingenier\u00eda qu\u00edmica de la Escuela Polit\u00e9cnica en la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), que pretende convertir el glicerol en los compuestos qu\u00edmicos 3-hidroxipropionaldeh\u00eddo (3-HPA) y 1,3 propanodiol (1,3 PD), sustancias qu\u00edmicas con alto valor agregado. Los mismos utilizan para la conservaci\u00f3n de alimentos y para la producci\u00f3n de pol\u00edmeros, adem\u00e1s de ser precursores de compuestos qu\u00edmicos importantes para la cadena petroqu\u00edmica. El proyecto, que cuenta con patrocinio en el marco del Programa de Apoyo a la Investigaci\u00f3n en Colaboraci\u00f3n para la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica (Pite) y por el Programa FAPESP de Investigaciones en Bioenerg\u00eda (Bioen), tiene como objetivo realizar la conversi\u00f3n del glicerol por v\u00eda biotecnol\u00f3gica, utilizando microorganismos gen\u00e9ticamente modificados, entre los que se encuentra la bacteria Caulobacter crescentus<\/em>.<\/p>\n

Durante ese estudio, que comenz\u00f3 en 2010, los investigadores lograron establecer la ruta biotecnol\u00f3gica, pero se toparon con el alto costo del medio de cultivo de los microorganismos, lo cual encarec\u00eda el proceso. Este obst\u00e1culo se super\u00f3 hace cuatro meses, cuando el equipo sustituy\u00f3 el medio de cultivo tradicional por vinaza, un subproducto de la industria sucroalcoholera. \u201cEse descubrimiento otorgar\u00e1 factibilidad econ\u00f3mica al proceso biotecnol\u00f3gico que estamos desarrollando\u201d, asegura el profesor Cl\u00e1udio Oller, uno de los responsables del proyecto, coordinado por el profesor Carlos Frederico Menck, del Instituto de Ciencias Biom\u00e9dicas (ICB) de la USP.<\/p>\n

Etanol e hidr\u00f3geno<\/strong>
\nEn la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (UFRGS), un grupo de cient\u00edficos desarrolla una l\u00ednea de investigaci\u00f3n similar a la de la USP. Adem\u00e1s del 1,3 propanodiol, ellos piensan producir, tambi\u00e9n por v\u00edas biotecnol\u00f3gicas, etanol e hidr\u00f3geno a partir del glicerol de biodi\u00e9sel. \u201cNuestra investigaci\u00f3n se encuentra dividida en diversas etapas. La primera, ya completada, fue la identificaci\u00f3n de los agentes biol\u00f3gicos capaces de metabolizar el glicerol residual. La segunda fase, de pruebas, est\u00e1 en proceso y prev\u00e9 completar el estudio de la fisiolog\u00eda de las bacterias del g\u00e9nero Klebsiella pneumoniae<\/em>. La siguiente etapa es el trabajo de optimizaci\u00f3n y operaci\u00f3n de biorreactores con el cultivo de esos microorganismos. Ya se est\u00e1n realizando pruebas preliminares con prototipos de biorreactores proyectados y construidos por nosotros\u201d, informa el ingeniero qu\u00edmico Marco Ant\u00f4nio Ayub, docente del Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Alimentos de la UFRGS.<\/p>\n

\"058-063_Glicerina_196-1\"Ilustraciones: Dr\u00fcm<\/span><\/a>El investigador subraya que el proceso se mostr\u00f3 t\u00e9cnicamente factible, con las cepas convirtiendo \u00f3ptimamente el glicerol sin ning\u00fan tratamiento previo para extraer impurezas y con buenos \u00edndices de producci\u00f3n. \u201cEsto indica que el proceso es econ\u00f3micamente factible. Pero ese tema a\u00fan no se ha profundizado en nuestro grupo. Necesitamos calcular los costos\u201d, dice Ayub. Seg\u00fan dice, ya existe un inter\u00e9s concreto de al menos tres empresas. \u201cUna de ellas quiere fabricar equipamientos asociados con esa tecnolog\u00eda y las dem\u00e1s est\u00e1n interesadas en producir etanol mediante este proceso. Por secreto comercial, no puedo revelar el nombre de los interesados\u201d, manifiesta. La investigaci\u00f3n cuenta con recursos de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep) y de la Fundaci\u00f3n de Apoyo a la Investigaci\u00f3n Cient\u00edfica del Estado de Rio Grande do Sul (Fapergs).<\/p>\n

Generaci\u00f3n de electricidad<\/strong>
\nEn la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), la ingeniera qu\u00edmica Juliana Albarelli es autora de un estudio que verific\u00f3 la factibilidad del uso del glicerol como combustible destinado a la producci\u00f3n de electricidad y de vapor mediante un sistema de cogeneraci\u00f3n. La idea de la investigadora consiste en emplear la energ\u00eda generada durante la producci\u00f3n de biodi\u00e9sel, reduciendo el costo de fabricaci\u00f3n y aportando as\u00ed un beneficio econ\u00f3mico a la empresa. \u201cUtilizamos software<\/em> para la programaci\u00f3n y el an\u00e1lisis energ\u00e9tico y econ\u00f3mico, verificando que solamente se necesitar\u00eda un 50% de la electricidad generada para alimentar el proceso de producci\u00f3n de biodi\u00e9sel. El 50% excedente podr\u00eda venderse a la comunidad local o a la concesionaria de la regi\u00f3n, generando otra fuente de ingresos para la empresa\u201d, dice Albarelli. Los resultados del trabajo revelaron que la inversi\u00f3n inicial en la unidad de cogeneraci\u00f3n se amortizar\u00eda en cuatro a\u00f1os. Empero, todav\u00eda deben sortearse diversos obst\u00e1culos. El primero de ellos es el desarrollo de un sistema que realice la conversi\u00f3n. \u201cNo tengo informaci\u00f3n de ninguna tecnolog\u00eda a nivel industrial en fase de desarrollo\u201d, afirma Albarelli.<\/p>\n

El grupo del profesor Carlos Mota, del Instituto de Qu\u00edmica en la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro, trabaja en la producci\u00f3n de bioaditivos a base de glicerol. \u201cUno de los aditivos que desarrollamos sirve para mejorar la fluidez del biodi\u00e9sel, principalmente el que se produce a partir de sebo bovino. Ese tipo de biodi\u00e9sel comienza a solidificarse cuando se encuentra a temperaturas inferiores a 15 \u00baC, algo com\u00fan en muchas ciudades del sur del pa\u00eds\u201d, dice Mota. Su equipo tambi\u00e9n desarroll\u00f3 un bioaditivo con propiedades antioxidantes, con potencial para utilizarse en diversas aplicaciones industriales. \u201cPuede emplearse para la preservaci\u00f3n de alimentos o mezclado con el biodi\u00e9sel elaborado a base de soja, que requiere de un antioxidante para no sufrir degradaci\u00f3n qu\u00edmica cuando se entra en contacto con el aire\u201d, explica el investigador de la UFRJ. Muchos de estos oxidantes son importados y costosos. Su producci\u00f3n a partir de una fuente renovable, tal como lo es el glicerol del biodi\u00e9sel, representa no s\u00f3lo una ventaja ambiental, sino tambi\u00e9n una mejora econ\u00f3mica relevante para el pa\u00eds.<\/p>\n

El Proyecto<\/strong>
\nDesarrollo de estrategias para la conversi\u00f3n del glicerol v\u00eda rutas biotecnol\u00f3gicas y qu\u00edmica (n\u00ba 2008\/03620-1<\/a>);\u00a0Modalidad\u00a0<\/strong>Programa FAPESP de Investigaci\u00f3n en Bioenerg\u00eda (Bioen);\u00a0Coordinador\u00a0<\/strong>Carlos Frederico Martins Menck \u2013 USP;\u00a0Inversi\u00f3n\u00a0<\/strong>R$ 255.050,11 y US$ 211.297,51 (FAPESP)<\/p>\n

\u00a0Art\u00edculos cient\u00edficos<\/em>
\nROSSI, D.M et al<\/em>. Bioconversion of residual glycerol from biodiesel synthesis into 1,3 propanediol and ethanol by isolated bacteria from environmental consortia<\/a>.
\nRenewable Energy.<\/strong> v. 39, n. 1, p. 223-27. Mar. 2012.
\nMEDEIROS, Miguel A. et. al<\/em>.Use of glycerol by-product of biodiesel to produce an efficient dust suppressant<\/a>.
\nChemical Engineering Journal.<\/strong> v. 180, p. 364-69. Ene. 2012.
\nALBARELLI, J. Q. et. al<\/em>. Energetic and economic evaluation of waste glycerol cogeneration in Brazil<\/a>. Brazilian Journal of Chemical Engineering.<\/strong> v. 28, n. 4, p. 691-98. 2011.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un subproducto puede utilizarse para evitar el polvo en los vagones mineros","protected":false},"author":23,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[296,328],"coauthors":[116],"class_list":["post-105662","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-energia-es","tag-quimica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/105662","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/23"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=105662"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/105662\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=105662"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=105662"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=105662"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=105662"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}