{"id":90300,"date":"2011-08-01T00:00:00","date_gmt":"2011-08-01T00:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/2011\/08\/01\/vinaza-alternativa\/"},"modified":"2017-02-22T13:41:34","modified_gmt":"2017-02-22T16:41:34","slug":"vinaza-alternativa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/vinaza-alternativa\/","title":{"rendered":"Vinaza alternativa"},"content":{"rendered":"

\"\"eduardo cesar<\/span>La combinaci\u00f3n de microalgas y vinaza para producir biodiesel constituye un reto para la empresa paulistana Algae Biotecnologia. Y la novedad en este caso es la utilizaci\u00f3n de la vinaza, puesto que la producci\u00f3n de biodiesel a partir de algas es algo que ya hacen algunas empresas de Estados Unidos. El residuo de la producci\u00f3n del etanol se caracteriza no s\u00f3lo por el fuerte mal olor que exhala, sino tambi\u00e9n por contener riqueza en sales minerales, principalmente potasio, y poseer altos tenores de materia org\u00e1nica con elevada acidez. Tambi\u00e9n denominada vinhoto <\/em>o restilo <\/em>en Brasil, se convirti\u00f3 a mediados de los a\u00f1os 1970 en la villana del Proalcohol, el programa gubernamental que dio como resultado la utilizaci\u00f3n del etanol como combustible. Desechada como efluente en r\u00edos y lagunas, produjo mortandad de peces y contamin\u00f3 las aguas, afectando a las napas fre\u00e1ticas de algunas localidades. A partir de 1978, normas y leyes espec\u00edficas a nivel federal y estadual, elaboradas principalmente por la Compa\u00f1\u00eda de Tecnolog\u00eda para el Saneamiento Ambiental (Cetesb) del estado de S\u00e3o Paulo, obligaron a los productores a darle un destino ambiental correcto y comercialmente interesante al residuo. La soluci\u00f3n consisti\u00f3 en utilizarlo como abono en las propias plantaciones de ca\u00f1a. Desde entonces, la vinaza es rociada por medio de tuber\u00edas de irrigaci\u00f3n, en un proceso denominado fertiirrigaci\u00f3n, o bien transportada en camiones para su aplicaci\u00f3n directa en los cultivos. Esto constituye un s\u00f3lido escenario para la industria sucroalcoholera, pero el volumen crece en forma descomunal. Por cada litro de etanol se producen al menos 10 litros de vinaza.<\/p>\n

En 2010 se produjeron 25 mil millones de litros de etanol y consecuentemente, m\u00e1s de 250 mil millones de litros de vinaza resultantes de la destilaci\u00f3n del vino obtenido en el proceso de fermentaci\u00f3n del jugo de ca\u00f1a. Tama\u00f1o volumen demanda alternativas y otros tipos de utilidad aparte de la fertilizaci\u00f3n. Pero, a contramano de esos usos y apuntando a una producci\u00f3n de etanol m\u00e1s rentable en algunos grandes establecimientos a los que les insume grandes gastos el transporte de la vinaza, ha surgido un nuevo proceso destinado a disminuir la cantidad del residuo mediante el aumento del tenor alcoh\u00f3lico en la etapa de fermentaci\u00f3n, desarrollado por la empresa Fermentec, de Piracicaba, en el interior paulista. “Debido a ese aumento, es posible reducir la producci\u00f3n de vinaza a la mitad”, dice el ingeniero agr\u00f3nomo Henrique Amorim, socio de Fermentec y profesor jubilado de la Escuela Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP).<\/p>\n

Pero aun disminuyendo el volumen de la vinaza, todav\u00eda sobran anualmente m\u00e1s de 160 mil millones de litros. Una materia prima que podr\u00e1 utilizarse para la producci\u00f3n de aceite de microalgas para la fabricaci\u00f3n de biodiesel, un proceso que ya se ha mostrado eficaz en los laboratorios de Algae. “Hemos obtenido excelentes resultados y ahora el desaf\u00edo es hacer el escalonamiento de la producci\u00f3n de aceite, en plantas piloto hasta 2012, y luego realizar pruebas en una refiner\u00eda en 2013 y 2014”, expresa Sergio Goldemberg, gerente t\u00e9cnico de la empresa. El aceite se extrae de la biomasa que se forma por la multiplicaci\u00f3n de las microalgas cultivadas en la vinaza. \u00c9stas consumen el nutriente del l\u00edquido y se multiplican. Algunas especies duplican su propia poblaci\u00f3n en tan s\u00f3lo un d\u00eda.<\/p>\n

\"La

eduardo cesar<\/span>La vinaza producida en el ingenio se transforma en biomasa por la acci\u00f3n de las algaseduardo cesar<\/span><\/p><\/div>\n

Para la extracci\u00f3n del aceite se requiere de un sistema de centrifugado que separa los l\u00edpidos (grasas) de la biomasa. A continuaci\u00f3n el material pasa por un secador y el aceite se extrae mediante t\u00e9cnicas mec\u00e1nicas o qu\u00edmicas. El tenor de l\u00edpidos de la biomasa de microalgas llega a un 30%, frente a un 18% de la soja o hasta un 40% del pi\u00f1\u00f3n manso (Jatropha curcas<\/em>). Las microalgas incluso presentan otra gran ventaja. Su productividad puede llegar a los 40 mil kilogramos de aceite por hect\u00e1rea (kg\/ha), mientras que la soja llega a 3 mil kg\/ha y el pi\u00f1\u00f3n manso a 3.500 kg\/ha. Tambi\u00e9n puede decirse a favor de las microalgas que el CO2 producido por las refiner\u00edas durante la fermentaci\u00f3n, que es absorbido por la propia plantaci\u00f3n de ca\u00f1a, puede utilizarse para la producci\u00f3n de biomasa, dado que estos microorganismos necesitan CO2 para desarrollarse. La prote\u00edna sobrante del proceso puede emplearse en alimento balanceado para la piscicultura, con lo cual representar\u00eda una ganancia adicional para los productores. Para obtener biodiesel, cualquier tipo de aceite, incluso el de las microalgas, atraviesa un proceso de transesterificaci\u00f3n, que es una reacci\u00f3n qu\u00edmica entre un tipo de alcohol -metanol o etanol- y un l\u00edpido que resulta en biodiesel.<\/p>\n

Una elecci\u00f3n acertada
\n<\/strong>Goldemberg explica que ahora los investigadores involucrados en el proyecto pretenden llevar adelante estudios y desarrollar soluciones con miras a mejorar la eficacia de todo el sistema. La b\u00fasqueda comienza con la elecci\u00f3n de las microalgas o cianobacterias, unos seres similares a las algas. “Estamos investigando muchas especies, principalmente las que viven en agua dulce”, dice Goldemberg. “Despu\u00e9s realizamos una selecci\u00f3n para conocer cu\u00e1les se adaptan mejor a la vinaza y producen biomasa microbiana con alto contenido de l\u00edpidos”, dice el profesor Reinaldo Bastos, del Centro de Ciencias Agrarias, en la ciudad de Araras, perteneciente a la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), colaborador en las investigaciones en Algae, en conjunto con un grupo encabezado por el profesor Eduardo Jacob-Lopes, de la Universidad Federal de Santa Maria, en R\u00edo Grande do Sul. “Ya contamos con alrededor de 20 especies, muchas recolectadas en su ambiente y que est\u00e1n siendo testeadas en cultivos con vinaza”, dice Bastos.<\/p>\n

La vinaza funciona como un medio de cultivo para el desarrollo y la multiplicaci\u00f3n de las microalgas. En experimentos realizados en otros pa\u00edses, fundamentalmente en Estados Unidos, las empresas que cultivan algas necesitan agregar sales minerales y nutrientes al agua durante el proceso productivo. “Nosotros contamos con ventajas en relaci\u00f3n con ellos porque poseemos un residuo realmente econ\u00f3mico para utilizar en la producci\u00f3n”, dice Goldemberg. En Estados Unidos son varias las empresas que utilizan algas para producir biocombustibles, incluso biokeros\u00e9n de aviaci\u00f3n, aunque todav\u00eda no en escala comercial, como es el caso de Solazyme, que cuenta con inversiones de la gigante Chevron, del \u00e1rea del petr\u00f3leo y energ\u00eda, Algenol, que coopera con la empresa Dow3, y Sapphire, con inversiones de Cascade, una empresa propiedad de Bill Gates, de Microsoft, aparte de la Fundaci\u00f3n Rockefeller. Todas ellas tambi\u00e9n son financiadas por el Departamento de Energ\u00eda de Estados Unidos. Los estudios iniciales para el uso de las algas en la producci\u00f3n de biocombustibles empezaron en los a\u00f1os 1980, en el National Renewable Energy Laboratory (NREL), de Estados Unidos. “Pero en aquella \u00e9poca el problema energ\u00e9tico y el exceso de CO2 no eran importantes”, dice Goldemberg, quien es ingeniero agr\u00f3nomo y trabaj\u00f3 con vinaza en refiner\u00edas de etanol antes de fundar Algae. La oleada de proyectos, principalmente en empresas de Estados Unidos, con apoyo gubernamental, comenz\u00f3 en los a\u00f1os 2000.<\/p>\n

\"070-073_Vinhaca_186\"<\/a>“Podr\u00edamos haber replicado lo que se hace all\u00e1, aunque todav\u00eda no existan productos a la venta, pero decidimos seguir nuestras propias ideas y avanzar por un nuevo camino con respecto a la vinaza”, dice Goldemberg, quien es hijo del profesor de la Universidad de S\u00e3o Paulo (USP), ex ministro de Educaci\u00f3n y ex secretario de Medio Ambiente del Estado de S\u00e3o Paulo, Jos\u00e9 Goldemberg. Algae recibe financiaci\u00f3n para la investigaci\u00f3n por parte de la Financiadora de Estudios y Proyectos (Finep), en el marco de un proyecto del Programa Subvenci\u00f3n Econ\u00f3mica, por un monto de 2,5 millones de reales, y con un segundo proyecto del Banco Nacional de Desarrollo Econ\u00f3mico y Social (BNDES), del Fondo de Tecnolog\u00eda (Funtec), que se lleva adelante con la UFSCar, por valor de 3,2 millones de reales, durante tres a\u00f1os, y que recibi\u00f3 tambi\u00e9n 400 mil reales de la empresa. Algae fue creada en el a\u00f1o 2007 y desde 2009 es una joint-venture <\/em>con el Grupo Ecogeo, un conglomerado de empresas que se desempe\u00f1a en las \u00e1reas de consultor\u00eda e ingenier\u00eda ambiental que factur\u00f3 50 millones de reales en 2010.<\/p>\n

Levadura alcoh\u00f3lica<\/strong>
\nLa producci\u00f3n de biodiesel a partir de la vinaza tambi\u00e9n puede evitar mayores gastos al productor de etanol que necesita bombear o trasladar lejos ese residuo transformado en abono, adem\u00e1s de aportar mayores utilidades con el producto final. La propuesta de la empresa Fermentec para disminuir la producci\u00f3n de vinaza a la mitad puede redundar en un ahorro para los productores. “El traslado hasta 35 kil\u00f3metros de distancia del lugar de producci\u00f3n de la vinaza solventa el abono, principalmente el cloruro de potasio, que generalmente es importado. M\u00e1s all\u00e1 de esa distancia resulta perjudicial”, dice Amorim, de Fermentec. El proyecto de la empresa consiste en aumentar hasta un 16% el tenor alcoh\u00f3lico en la etapa final de la fermentaci\u00f3n \u2012en lugar del valor promedio del 8%\u2012, la etapa en la que las levaduras de la especie Saccharomyces cerevisiae <\/em>se encargan de transformar el az\u00facar en alcohol. Despu\u00e9s, en la fase de destilaci\u00f3n, el alcohol es separado de la vinaza.<\/p>\n

La empresa, que tiene una facturaci\u00f3n de 10 millones de reales al a\u00f1o, selecciona familias de Saccharomyces <\/em>desde 1990 y es responsable por alrededor del 80% de las levaduras utilizadas en las centrales del pa\u00eds. Desarrolla desde hace seis a\u00f1os estudios en relaci\u00f3n con la temperatura en el proceso de fermentaci\u00f3n y principalmente en la selecci\u00f3n de esos microorganismos. A tal fin, reuni\u00f3 a investigadores tales como los profesores Luiz Carlos Basso y M\u00e1rcio de Castro Silva Filho, de la Esalq, y Pio Colepicolo, del Instituto de Qu\u00edmica de la USP, adem\u00e1s de Boris Stambuck, de la Universidad Federal de Santa Catarina. Bajo la coordinaci\u00f3n de Silva Filho, y con financiaci\u00f3n del Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico (CNPq), se realiz\u00f3 un estudio destinando a comprender de qu\u00e9 modo las levaduras se adaptan al alto tenor alcoh\u00f3lico de la fermentaci\u00f3n. Mediante el an\u00e1lisis de los 6 mil genes expresados de esas levaduras, fue posible reconocer a aqu\u00e9llos relacionados con esa capacidad del organismo para mantenerse saludable en una alta concentraci\u00f3n alcoh\u00f3lica. “Ya hemos detectado una serie de genes, y a largo plazo podremos introducir o modular la expresi\u00f3n de esos genes en las familias de levaduras”, dice Silva Filho. Para seleccionar nuevas levaduras que act\u00faen en una alta concentraci\u00f3n alcoh\u00f3lica, Fermentec se encuadr\u00f3 en 2009 en un proyecto de Programa de Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe) de la FAPESP. “Queremos hallar mejores levaduras que las actuales y que puedan actuar en un 18% de tenor alcoh\u00f3lico, para su utilizaci\u00f3n en un nuevo proceso de fermentaci\u00f3n”, dice Amorim.<\/p>\n

Se realiz\u00f3 un estudio exitoso en Usina da Pedra, en el municipio paulista de Serrana. Mediante la fermentaci\u00f3n realizada con el 16%, se pudo concretar un ahorro estimado en 7 millones de reales por zafra con la vinaza en esa central. “Ya estamos listos para comercializar el proceso”, dice Amorim.<\/p>\n

El proyecto
\n<\/strong>Selecci\u00f3n de levaduras en procesos de fermentaci\u00f3n con alto tenor alcoh\u00f3lico buscando la reducci\u00f3n de vinaza y economizar energ\u00eda (n\u00ba 09\/52427-2<\/a>); Modalidad <\/strong>Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Coordinador\u00a0<\/strong>Henrique Amorim – Fermentec; Inversi\u00f3n <\/strong>R$ 202.923,42 y US$ 135.310,28 (FAPESP)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un residuo del etanol puede utilizarse para producir biodi\u00e9sel","protected":false},"author":10,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","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":[1561,192],"tags":[296],"coauthors":[97],"class_list":["post-90300","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-energia-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90300","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\/10"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=90300"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/90300\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=90300"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=90300"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=90300"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=90300"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}