Desde hace una década organismos internacionales advierten sobre la influencia de la producción de biocombustibles en los precios de los alimentos, puesto que en muchos casos se trata de cultivos que “compiten”. Ya en 2013 el Comité de Seguridad Alimentaria Mundial (CFS, por sus siglas en inglés) remarcó que la «realización progresiva del derecho a una alimentación adecuada para todos» debe ser una preocupación prioritaria en el desarrollo de los biocombustibles.
Además, hizo un llamamiento a quienes investigan en este tema para mejorar su eficiencia en relación a los recursos y para diseñar soluciones adaptadas a las necesidades de todas las partes, incluidos aquellas de los países menos adelantados y de las mujeres y los pequeños campesinos.
“La producción mundial de bioetanol, biogás y biodiesel viene aumentando hace 20 años, apoyada por normativas de mezcla, impuestos preferenciales y subsidios, así como una creciente demanda mundial. Sin embargo, esta elaboración a veces colisiona con la producción de alimentos ya que sus insumos son principalmente aceites vegetales o azúcar”, explica el doctor Alfredo Juan, del Departamento de Física de la Universidad Nacional del Sur. Gracias a financiación de la Unión Europea, junto a otros investigadores de esa universidad participan de un proyecto junto a científicos de Noruega y Portugal que busca nuevas maneras de producir biocombustibles utilizando diversos aceites usados y otros desechos.
“Estamos trabajando con aceite usado –industrial y de cocina- y usando materiales como el óxido de calcio, de fuentes muy comunes como la cáscara de huevo de gallina. En definitiva, se apunta a lograr un material bio-combustible a partir de dos fuentes de desechos”, explicó el doctor Alfredo Juan, que también forma parte del Instituto de Física del Sur (UNS-CONICET).
Según explica, para la producción de biodiesel se requiere de una reacción química llamada “transesterificacion” de aceites vegetales (girasol o soja, u otros aceites no comestibles como el de jojoba) o aceites de fuentes animales con alcoholes como metanol, y se utilizan catalizadores. Estos catalizadores son materiales que hacen posible la reacción a alta velocidad. En estos también se puede aplicar el concepto de re-uso. El óxido de calcio es un catalizador muy útil y se puede obtener moliendo la cascara de huevos de gallina, o de material de desecho de la industria pesquera como cáscaras de langostinos.
“La valorización de desechos es uno de los pilares en la sustentabilidad en la llamada economía circular. La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (conocida como FAO) estima que un tercio del alimento producido para consumo humano, se desecha cada año. Así, la pérdida de recursos es muy importante y la generación de basura también considerable”, agregó.
“Sin embargo estos catalizadores aún no han alcanzado condiciones óptimas para su empleo y tienen problemas de estabilidad o duración en su uso efectivo. No existe aún una explicación completa a este fenómeno y es importante buscar la respuesta a esta pregunta. Por ello el proyecto pretende utilizar técnicas físicas y químicas para caracterizar el catalizador conociendo microscópicamente la estructura más favorable. A partir de estos datos obtenidos en Noruega, es posible el diseño de modelos de las superficies reactivas del óxido de calcio, y de otras alternativas como oxido de potasio”, agregó.
El proyecto “Unprecedented” pertenece al programa “Horizon-Maria Skłodowska Curie” de la Unión Europera. El consorcio formado por la Norwegian University of Life Sciences en Ås (Noruega), la UNS y el Instituto Superior de Ingeniería de Lisboa (Portugal) es uno de los 17 aprobados en Argentina. Se extenderá hasta 2026, “con una financiación que sería imposible conseguir en nuestro país”, precisó Juan. Propone el intercambio de docentes e investigadores entre los centros participantes.
El doctor Juan y la doctora Graciela Brizuela ya realizaron su residencia en Noruega, y quedan varias visitas hasta 2025. El pasado mes de julio estuvo en la UNS el profesor Jorge Marchetti, actualmente profesor titular de la mencionada universidad escandinava. Él es ingeniero químico egresado la UNS y realizo dos doctorados en nuestra institución, uno en Ingeniería Química y otro en Física, siendo el primero en titularse en este último posgrado. Desde 2011 se encuentra radicado en Ås, y ha colaborado activamente con la UNS en diversos temas de investigación.
Nuestro trabajo es el modelado por computadora de los sistemas, y en Noruega y Portugal se hacen las reacciones y la síntesis del biodiesel”, amplió el científico. “Este proyecto nos facilita el acceso a una red de supercomputadoras disponibles en Noruega que multiplica por 10 mil la capacidad de cómputo que tenemos acá en la UNS, y permite trabajar con magnitudes a gran escala. Además, gracias a la contraparte portuguesa tenemos acceso a los reactores y a equipos a nivel de planta plantas piloto donde se hacen las pruebas de reacciones químicas de sintesis, ya que ellos ya están fabricando biodiesel”, detalló. Por su parte en Noruega se realiza la caracterización física y química de los catalizadores y de los productos obtenidos. Asimismo se combina las capacidades de cálculo con la predicción de las reacciones químicas a partir de simulaciones computacionales.
“La simulación computacional permite la predicción de la reactividad de estos catalizadores y el entendimiento a nivel molecular de cómo ocurren las reacciones químicas sin hacerlas. De este modo se gana tiempo disminuyendo la llamada “prueba y error”. Finalmente las mejores formulaciones se testean en reactores del ISEL (Portugal) viendo en realidad, a escala piloto, cuán efectiva es la predicción y los ajustes a realizar mediante la retroalimentación experimento-teoría”, concluyó el doctor Juan.
Mientras numerosas multinacionales agrícolas buscan sustitutos al maíz u otros cultivos alimentarios para la producción de biodiesel, también debe resolverse el impacto ambiental que generan los residuos. “La mayor originalidad del proyecto es esta aproximación multidisciplinar con aportes de diversas ramas del conocimiento, que habitualmente trabajan de manera separada, y que buscan resolver dos problemas: la producción de biocombustibles y la re utilización de desechos”, explicó el científico. De esta forma buscan generar conocimiento para enfrentar una situación que seguramente requerirá nuevas respuestas (y sobre todo sustentables) en el corto plazo.
Fuente: UNS