Cada mes, se envían al vertedero de 17 a 25 toneladas de residuos del Centro de Abastecimiento de Ceará (Ceasa y CE), a un costo aproximado de R$ 230.000. Para transformar este pasivo en energía renovable, investigadores de Embrapa y de la Universidad Federal de Ceará (UFC) desarrollaron el Sistema Integrado de Reactores Anaeróbicos. La innovación aumenta la producción de biogás, con alto contenido de metano, ocupa menos superficie y reduce los costos y las emisiones de GEI. Diseñada para Ceasa do Estado, la tecnología tiene el potencial de replicación en las otras 57 plantas de suministro brasileñas.
El modelo permite aprovechar al máximo las frutas y verduras no aptas para el consumo humano, como consecuencia de las pérdidas durante el transporte y almacenamiento. Esta biomasa altamente biodegradable en desuso es ideal para producir un biogás rico en metano, útil en forma de combustible.
En el método habitual, la fermentación de residuos de frutas y verduras se produce en Complete Mix Reactors (CSTR), que tienen limitaciones operativas y requieren grandes volúmenes. El nuevo sistema mejora este proceso aplicando un pretratamiento que separa los residuos mediante la fresado y prensado en dos fracciones: líquido y sólido. Cada uno de ellos está dirigido a un reactor especializado. La fracción líquida se trata en reactores ascendentes de manta de lodo (UASB), eficaz para altas cargas orgánicas, y ofrece un excelente rendimiento en la digestión de sustratos altamente biodegradables. Y la fracción sólida está enrutada para el compostaje, que resulta en un fertilizante de alta calidad, o para reactores secos metóletos, capaces de operar con residuos con un alto contenido sólido, pero aún en la fase de estudio.
Según el investigador que coordinó este trabajo, Renato Leitáo, de Embrapa Agroindustria Tropical (CE), con el uso del nuevo sistema, la cantidad de biogás generado en Ceasa-CE puede producir suficiente electricidad para abastecer la demanda de esta planta hasta en el 100% de la energía en las horas punta y más del 20% de la energía fuera de estos periodos. Si no se utiliza en la propia Ceasa, este biogás se puede comercializar en forma de biometano después del tratamiento apropiado, añade. Entre las ventajas de este tipo de uso está la reducción del impacto ambiental y también la reducción de los costes de transporte y el tratamiento de materiales, ya que actualmente existe un contrato para enrutar estos residuos al vertedero.
Renato Leitáo explica que el sistema representa una solución prometedora para transformar grandes volúmenes de residuos orgánicos en energías renovables, reduciendo los costos de eliminación y las emisiones de gases de efecto invernadero. El siguiente paso del estudio es ampliar la escala de producción, pero para ello es necesario construir una unidad piloto más grande, para calibrar el equipo.
El impacto puede ser enorme: energía limpia, menos desperdicios, más empleos y economía circular en la práctica, añade el profesor André dos Santos, del Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental de UFC.
Biohidrógeno: un nuevo frente
Los investigadores también probaron la producción de biohidrógeno del material. Aunque no ha alcanzado un volumen competitivo, la investigación abre la posibilidad de estudiar una nueva ruta de producción en el futuro. Los investigadores utilizaron fermentación oscura, una tecnología emergente para generar energía limpia. El estudio utilizó un reactor anaeróbico estructurado en cama (AnStBR) alimentado con la fracción líquida del residuo.
La innovación será uno de los puntos destacados del foro científico latinoamericanoLa innovación en la producción de biogás a partir de los residuos de Ceasa será uno de los avances científicos destacados durante el XV Taller y Simposio Latinoamericano de Digestión Analycchio (XV DAAL), realizado por UFC y Embrapa. El evento -el principal foro científico sobre la digestión anaeróbica en América Latina- se llevará a cabo en Fortaleza (CE), entre el 14 y el 17 de octubre de 2025, y contará con científicos de los centros de investigación más avanzados de la zona a nivel global. XV DAAL promoverá el intercambio de conocimientos entre el mundo académico, la sociedad, las agencias gubernamentales y los sectores empresariales sobre el uso de la digestión anaeróbica. Se debatirán temas relacionados con la aplicación de la digestión anaeróbica en el tratamiento de residuos líquidos y sólidos, producción de energía renovable a través de metano e hidrógeno, modelado y control de procesos, producción y recuperación de alto valor añadido y economía circular. Estudiantes de estudiantes de pregrado y posgrado, investigadores, profesionales del área, gerentes, políticos, diseñadores, instituciones de desarrollo, empresas activas en el sector del saneamiento, industrias, agencias públicas y empresas privadas, ONG y organismos de cooperación internacional interesados y activos en el área de digestión anaeróbica, energías renovables, biomasa, tratamiento de aguas residuales, residuos sólidos, lodos, uso racional del agua, nutrientes y energía. El Simposio es realizado por la UFC y Embrapa, con el apoyo organizacional de la Fundación ASTEF, Eventos Esenciales y Agua Internacional de Aguas (AIT). Además, cuenta con el apoyo institucional del Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología en Estaciones de Tratamiento Sostenible de Realjuegos de Realjuegos Sostenibles (INCT), Asociación Brasileña de Ingeniería Sanitaria y Ambiental (ABES), Federación de Industrias del Estado de Ceará (FIEC), Sociedad Brasileña de Especialistas en Despilfarro de Producciones Agrícolas y Agrícolas (Sbera), Brasileño Foro de Biogás y Biogás, Biogás y Biogenes. Varias instituciones y empresas están apoyando financieramente este evento, en el punto de mira están CAPES, CNPq, Marquise Ambiental, Cagece, ACS Environmental Engineering, Sanepar, TPF Engineering, Recovery Environmental Technologies, Brazil Rotary, Anaero Technologies, BPC Instruments, Ritter Group, MLima Biogas, FIEC System, PB Constructions, Shimadzu, Fortescue, Industrial Complex. |
Aprender más acerca de la digestión anaeróbicaLa producción de biogás a partir de residuos orgánicos se lleva a cabo por digestión anaeróbica y transformación microbiana de la materia orgánica en energía y bioproductos químicos en ausencia de oxígeno. Este fenómeno está involucrado en varios ciclos biogeoquímicos y ocurre en varios ambientes naturales que contienen residuos orgánicos sin contacto directo con la atmósfera, como en el sistema digestivo de rumiantes, pantanos, sedimentos y sistemas de alcantarillado, además de ser ampliamente aplicados en ambientes controlados, como biodigestores llamados reactores anaeróbicos. Este proceso tiene varias aplicaciones en el tratamiento de residuos líquidos, sólidos y semisólidos. A través de ella, es posible producir energía renovable (biogás rica en metano o hidrógeno), recuperar nutrientes de los lodos generados y mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero. |
Pérdidas en Brasil alcanzan más del 40% de los alimentos producidos
Según la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Alimentación (FAO) se pierde o desperdicia la producción mundial de frutas y hortalizas.
Brasil es el tercer mayor productor de frutas y verduras del mundo y cuenta con 57 plantas de suministro (Ceasas), que distribuyen y comercializan los productos en el país.
Se estima que aproximadamente el 42% de los alimentos producidos en el territorio nacional se perderán a lo largo de la cadena de producción.
Cerca del 30% de todas las frutas y verduras comercializadas en los Ceasas se pierden (10,9 millones de toneladas al año), lo que se traduce en altos costes sociales, además de los residuos y los impactos ambientales.
El estado de Sao Paulo tiene la mayor Ceasa de América Latina, que en 2023 reportó la producción de 150 y 180 toneladas de residuos diarios en la Companhia de Entrepostos y Armazéns Gerais de Sao Paulo (Ceagesp).
PUBLICADO POR : EMBRAPA
