Un método de dos pasos que incluye licuefacción hidrotermal y digestión anaerobia puede acelerar la producción de biocombustible a partir de residuos alimentarios y reducir el uso de carbono, según sugiere una nueva investigación.
«Los residuos alimentarios deberían tener un gran valor. Los tratamos como un recurso y elaboramos productos comercializables a partir de ellos», afirma el autor principal, Roy Posmanik, investigador posdoctoral de la Universidad Cornell. «Los residuos alimentarios siguen siendo carbono: mucho carbono».
Los investigadores muestran que, al aplicar la licuefacción hidrotermal antes de la digestión anaerobia, se extrae prácticamente toda la energía de los residuos alimentarios. En la licuefacción hidrotermal, los residuos se cocinan básicamente a presión para producir un biopetróleo crudo. Ese aceite puede refinarse para convertirlo en biocombustible.
Los microbios digieren anaeróbicamente en cuestión de días los residuos alimentarios restantes, que se encuentran en estado acuoso. Los microbios convierten los residuos en metano, que puede utilizarse para producir cantidades comerciales de electricidad y calor.
«Si se utilizara únicamente la digestión anaerobia, habría que esperar semanas para convertir los residuos alimentarios en energía», afirma Posmanik.
«El producto acuoso del procesamiento hidrotermal es mucho más adecuado para los microorganismos de la digestión anaerobia que la biomasa sin tratar. Combinar el procesamiento hidrotermal y la digestión anaerobia es más eficiente y rápido. Hablamos de minutos en la licuefacción hidrotermal y unos pocos días en un digestor anaerobio», afirma Posmanik.
Según el Departamento de Agricultura de Estados Unidos, los residuos alimentarios constituyen el mayor componente individual de los residuos que llegan a los vertederos municipales del país. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura, se pierde o desperdicia alrededor de un tercio de los alimentos del mundo —casi 1.300 millones de toneladas—.
En todos los países industrializados, los residuos alimentarios representan aproximadamente 680.000 millones de dólares al año. Además, el compostaje y la digestión de estos residuos son procesos ineficientes y lentos.
Posmanik afirma que iniciar un proceso de ingeniería con la licuefacción hidrotermal y terminarlo con la digestión anaerobia completa el nexo entre alimentos, agua y energía.
«Debemos reducir la cantidad de residuos que enviamos a los vertederos y nuestra huella de carbono. Si no tenemos que extraer petróleo del suelo para hacer funcionar los coches, o si utilizamos la digestión anaerobia para producir electricidad verde, reforzamos la seguridad energética y alimentaria», afirma.
El estudio se publica en la revista Bioresource Technology. Entre los coautores adicionales hay investigadores de la Universidad Cornell y de la Pontificia Universidad Católica de Chile.
La investigación contó con el apoyo de BARD (el Fondo Binacional de Investigación y Desarrollo Agrícola Estados Unidos-Israel), el Centro Atkinson para un Futuro Sostenible de Cornell, el Instituto de Energía de Cornell y el Fondo Chileno de Ciencia y Tecnología.
Fuente: Universidad Cornell
Estudio original DOI: 10.1016/j.biortech.2017.02.095
