Convirtiendo biomasa de desecho en combustible con la ayuda del Sol
¿Sabías que podemos convertir basura orgánica en combustible para tu vehículo utilizando al sol? Sí, ¡en serio! Se llama procesamiento hidrotermal solar, y es como una fábrica casi mágica que convierte los desechos orgánicos en biocombustibles como el biodiesel, el biogás y el biocarbón con ayuda de la luz del sol. ¿Pero cómo es esto posible?
Primero, aclaremos qué significa esto de “procesamiento hidrotermal solar”. El procesamiento hidrotermal solar es una técnica que permite transformar la materia utilizando principalmente agua caliente y alta presión, con la ayuda del sol. Así que, básicamente, estamos usando el calor del sol y agua para hacer combustible.
Aquí está el truco: para que esto funcione necesitamos un aparato especial llamado reactor. No te preocupes, no es un reactor nuclear ni nada por el estilo, solo piénsalo como una gran olla de presión, como esas que usamos para cocinar. Llenamos esta olla con agua y luego la calentamos utilizando concentradores solares (que son espejos curvos muy grandes, a veces hasta de 100 metros cuadrados) que concentran los rayos solares y los convierten en calor [Bautista-Peñuelas et al., 2023].
Cuando el agua está lo suficientemente caliente, ¡es hora de poner las manos a la obra! Agregamos algunos ingredientes, como residuos agrícolas o algas, cosas que normalmente irían a la basura. Luego, cerramos bien el reactor y lo dejamos trabajar [Ayala-Cortés et al. 2021].
¿Qué sucede adentro? Bueno, el agua caliente y la presión hacen cosas increíbles. La mezcla de ingredientes se descompone en partes más simples, como ácidos grasos y gases, que son los bloques de construcción de los biocombustibles. Es como si estuviéramos cocinando el combustible en lugar de comida.
Impacto en la naturaleza
Si te estás preguntando si este método es amigable con el medio ambiente, la respuesta es sí. En lugar de depender de los combustibles fósiles cuyo proceso de extracción contamina el suelo y los mares, estamos usando una fuente de energía limpia y gratuita como la del sol.
Pero espera, además de producir combustible, este proceso también puede ayudar a disminuir el impacto ambiental de nuestros desechos orgánicos. Imagina tomar cáscaras de frutas, residuos de madera, pulpa de agave, sargazo, y demás basura orgánica que generamos, para hacernos nuestro propio combustible y echar a andar nuestro vehículo. Sería como convertir basura en oro.
En este sentido, instituciones como el Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. (CIO), que es un centro del Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (Conahcyt), realiza investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) en sistemas de aprovechamiento de energía renovable, particularmente la solar. En el CIO se cuenta con personal científico y tecnológico altamente capacitado, así como laboratorios y equipamiento certificado para desarrollar investigación de frontera y atender los retos en materia energética del país. Esfuerzos en conjunto como el Grupo de Investigación e Ingeniería en Energía Solar (GIIE-Sol), el Grupo de Propiedades Ópticas de la Materia (GPOM), el Laboratorio de Fotocatálisis y Síntesis Artificial, el Grupo de Óptica no Lineal y Fotofísica y el Laboratorio de Sistemas de Generación y Almacenamiento de Energía del CIO desarrollan tecnología para la cuantificación del recurso solar, sistemas termosolares y fotovoltaicos de concentración, aplicaciones de calor solar en procesos industriales, materiales solares, baterías de litio, remediación de contaminantes y la producción de combustibles alternativos a partir de procesos termoquímicos y fotocatálisis.
En resumen, el procesamiento hidrotermal solar es una línea de investigación prometedora para los científicos que permitirá en un futuro convertir nuestros desechos orgánicos en combustible utilizando la energía del sol. Para que esto sea posible, se requiere un trabajo conjunto entre sociedad, academia y gobierno, que incentive el apoyo a la investigación y que se desarrollen planes de manejo de residuos efectivos. ¡El procesamiento hidrotermal solar es una forma increíble de aprovechar el poder del sol para mantener nuestro mundo en movimiento!
https://www.cio.mx/investigacion/energia_solar/
Referencias:
Eduardo Bautista-Peñuelas, Juan Daniel Macías, Heidi I. Villafán-Vidales, Patricio J. Valadés-Pelayo, Pedro Arcelus-Arrillaga, Alejandro Ayala-Cortés, Karla Cedano-Villavicencio, Camilo A. Arancibia-Bulnes, Manuel I. Peña-Cruz, Hydrothermal liquefaction of wood wastes in a concentrating solar plant: A techno-economic analysis, Energy Conversion and Management, Volume 282, 2023, 116861, ISSN 0196-8904.
Alejandro Ayala-Cortés, Pedro Arcelus-Arrillaga, Marcos Millan, Camilo A. Arancibia-Bulnes, Patricio J. Valadés-Pelayo, Heidi Isabel Villafán-Vidales, Solar integrated hydrothermal processes: A review, Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 139, 2021, 110575, ISSN 1364-0321.
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Manuel I. Peña Cruz
El Dr. Peña-Cruz es Físico por la Universidad Autónoma de Baja California. Obtuvo el grado de Maestría y Doctorado por el Instituto de Energías Renovables de la UNAM. Ha trabajado para el Centro Nacional de Energías Renovables (CENER) en España, y realizó una estancia de investigación en la Agencia Italiana para las Nuevas Tecnologías, Energía y Desarrollo Económico Sustentable (ENEA), en Roma, Italia. Actualmente está integrado al Centro de Investigaciones en Óptica, A.C. - Unidad Aguascalientes mediante el esquema de “InvestigadorXs por México - Conahcyt” y es miembro fundador del Grupo de Investigación e Ingeniería en Energía Solar (GIIE-Sol). Es miembro del Sistema Nacional de Investigadores (SNI): Nivel I.
