- Este artículo aporta conocimientos, tecnologías, sistemas de producción, la aplicación de ideas prácticas, información científica y contribuciones reales para conocer las múltiples fases y factores en la producción de gas metano
Fernando R. Feuchter A.
Introducción. Sistemas de biorreactores porcinos
No hay que esperar al año 2030 para reducir el impacto ambiental y valorizar el modelo de negocio potencial con las excretas como un insumo económicamente viable para transformarlo en bienes y servicios empleando nanotecnología innovadora para dejar que sea un producto de desecho.
Los excrementos son un recurso o materia prima para incrementar niveles de producción de alimentos de origen animal con la neutralización de carbono, producir energía y crear mejorador de suelos agrícolas para obtener un ingreso adicional a la acostumbrada venta de animales en pie.
El mundo crece en población, la prosperidad demanda incrementos en el consumo de carne y para mejorar la salud humana y longevidad se ingiere proteína animal. A mayor demanda de carne, más granjas se construyen y son muchos más los animales que hay que alimentar.
Los países del continente europeo y en particular España encabezan un crecimiento en la producción de proteína animal, sobresaliendo la porcicultura. Se implementa un programa de manufactura sostenible con las excretas, integrando procesos agroindustriales de valor agregado hacia una bioeconomía circular verde, aprovechando con creatividad los desperdicios contaminantes atmosféricos y ambientales, transformándolos en múltiples alternativas ecoeficientes de productos y servicios.
Desde 2024 es obligatorio al menos una cubierta de perlita flotante en las lagunas porcinas con aplicación neumática de hasta diez centímetros para que los gases de efecto invernadero (GEI) no sean liberados a la atmósfera. Se pueden remover nutrientes del 98 por ciento para derivados del amonio N- NH4+ sin desperdiciar el fósforo PO43- para uso agropecuario y además generar energía eléctrica para bajar costos de la granja como vender excedentes a la red de conexión federal.
Ya no hay desechos o desperdicios para tirar a la basura, todo es materia prima, hasta el biogás se recicla, el calor generado se integra al sistema de producción y las compostas son el sustento alimenticio para generar proteína con la crianza de insectos comestibles (Acheta domesticus, Alphitotius diaperinos, Grylloses sigillatos, Gryllus assimilis, Hermetia illucens, Musca domestica, Tenebrio molitor). Actividad productiva que está prosperando en el mundo.
Una tecnología de primera generación es usar caña de azúcar para producir etanol; la segunda generación consiste en usar desechos urbanos, agrícolas, forestales; la tercera generación consiste en producir biocombustibles con algas rojas y marrón; Pistia stratiotes, Neochloris oleoabundans, Chlorococcum; microalgas, espirulina, chlorella y otros cultivos unicelulares, se colectan carotenoides de spirilloxantin C42H60O₂ con propiedades antioxidantes; y de cuarta generación usar aguas residuales urbanas para producir energía y descontaminar el medio líquido para uso de riego.
Una realidad en el puerto de Topolobampo, Sinaloa, con el proyecto Mexinol que transforma gas metano en hidrógeno verde líquido que puede ser transportado en barco al puerto de Mazatlán. Algo similar ocurre en Finlandia donde una planta de biogás con energía renovable lo comprime a líquido para generar 100 GWh/año, más fertilizantes. Noruega colaborará con ellos en 2025.
La producción de H₂ vía la técnica de reformación del vapor de CH4 con un cambio de agua gasificada produce hidrógeno y CO. El H₂ calorífico de 122 kJ por gramo comparado con gasolina 40 kJ/g. Hay 30 plantas de desechos urbanos en México que generan electricidad. Otros usan efluentes para el cultivo de algas.
Una composta sólida utiliza en el metabolismo del carbono el 50 por ciento de la materia orgánica para el crecimiento microbiano, por ello se calienta la pila de excretas en estabilización. Si es por medio de vermicomposta de lombrices se estabiliza la materia orgánica y se convierte en un mejorador de suelos. Hay 4000 especies de lombrices, pero tan solo 12 son cultivadas.
La más popular es Eisenia fétida. Y la fracción de los líquidos de salida son un sustrato para el cultivo de microalgas u otros organismos y obtener derivados de proteína unicelular para alimento animal. En el cultivo de una microalga Neochloris oleoabundans se obtienen lípidos para biocombustible: Biodiesel, bioetanol, biometano, biohidrógeno.
Muchas empresas en el mundo participan voluntariamente al programa Zero Contaminantes 2040 y están comprometidos con la jornada de la coalición internacional del cambio climático 2050.
* Universidad Autónoma Chapingo
Centro Regional Universitario del Noroeste
Fotografía: pxhere.com
