Ciudad de México.- Investigadores del Instituto de Ingeniería de la UNAM realizaron un estudio para mejorar la producción de biogás utilizando residuos de nopal. El proyecto buscó aumentar la eficiencia del proceso mediante la optimización de la fermentación etanólica.
Estudio desarrollado por la UNAM
Proyecto financiado por instituciones académicas
El equipo liderado por Simón González Martínez trabajó con el respaldo del Programa de Apoyo a Proyectos de Investigación e Innovación Tecnológica de la UNAM y de la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación. En el estudio participaron estudiantes de licenciatura y maestría.
Características del nopal como materia prima
El nopal verdura, cultivado en México con un volumen de casi un millón de toneladas al año, contiene altos niveles de carbohidratos. Esta propiedad facilitó una fermentación rápida. Los investigadores evaluaron la producción de etanol y sus efectos en la generación de biogás.
Proceso bioquímico y hallazgos clave
Fermentación y producción de metano
El proceso incluyó dos etapas bioquímicas. Primero, una fermentación sin oxígeno transformó los carbohidratos en ácidos orgánicos y etanol. Después, los metanógenos utilizaron esos subproductos para producir biogás, compuesto principalmente por dióxido de carbono y metano.
Importancia del equilibrio bioquímico
González Martínez señaló que un exceso de ácidos interrumpía la producción de biogás. El uso de etanol evitó la acidificación y mejoró el equilibrio entre bacterias acidógenas y metanógenas. Esto permitió una conversión más eficiente del residuo en combustible.
Análisis de diferentes tipos de nopal
Comparación de variedades y condiciones
El equipo comparó diferentes tipos de nopal, incluyendo cambray, verdura y de penca grande. No encontraron diferencias significativas en la obtención de biogás desde un punto de vista químico. Además, comenzaron un análisis sobre la edad del nopal y su concentración de carbohidratos.
Retos técnicos en la producción
El nopal presentó dos desafíos: su alto contenido de agua, que superó el 95%, y la presencia de mucílago, una sustancia viscosa que redujo el pH. Estas condiciones obligaron a considerar la ubicación de las plantas productoras cerca de las zonas de cultivo para reducir costos logísticos.
Desperdicio y aprovechamiento del nopal
Pérdidas durante cosecha y procesamiento
La recolección manual del nopal implicó desperdicios por pencas dañadas o descartadas. Entre la cosecha y el despique, el total de pérdidas alcanzó hasta el 15%. A pesar de esto, el residuo permitió la obtención de digestatos útiles como mejoradores del suelo agrícola.
Uso potencial en zonas productoras
Aunque ya existen empresas que generan biogás con nopal en estados como San Luis Potosí y Aguascalientes, lo hacen a pequeña escala y sin procesos optimizados. El proyecto de la UNAM podría aplicarse en Milpa Alta, una de las principales regiones productoras, donde los investigadores ya iniciaron contacto con agricultores locales.
