I. INTRODUCCIÓN
El presente artículo
científico está dirigido a estudiantes de universidades nacionales como
particulares y en forma puntual para las empresas agroindustriales, ya que la
producción de toneladas de materia orgánica ronda los 155 billones/año y la
población humana solo consume de manera directa una pequeña parte, siendo
transformada en su mayoría en residuos no comestibles, los cuales generan una
gran contaminación, siendo los productos energéticos uno de los más usados por
el hombre. (Cury et al. 2017)
La agroindustria debe
fomentar el equilibrio entre la actividad económica, social y del medio
ambiente, es por eso que el aprovechamiento de residuos obtenidos durante un
proceso agroindustrial es un problema de interés para un desarrollo sostenible.
Como se sabe, en todo proceso agroindustrial, muy aparte de generar el producto
esperado se obtiene un resultado final, es decir, se generan subproductos o
residuos agroindustriales. Los residuos obtenidos representan una cantidad
significativa y son considerados un problema ambiental. (Vargas Corredor &
Perez Perez, 2018).
La disposición inadecuada
de los residuos de producción agroindustrial es una constante en el sector
industrial, ocasiona alteraciones en los diferentes medios abióticos, bióticos
y socioeconómicos, e incluso puede llegar a generar pérdidas económicas para
las empresas. De esta manera, se identifica que la eliminación de tales
residuos supone un problema de gestión para los diferentes establecimientos
productores. (Ramírez Bayas, 2012) Por ende, el aprovechamiento de los residuos
agroindustriales permite un desarrollo sostenible, y de igual manera, disminuir
recursos naturales renovables y no renovables como insumo o materia prima.
Una alternativa con los
que contamos, tanto económica, social y nutricionalmente, que actualmente
existen para el aprovechamiento de residuos agroindustriales, sumado a la falta
de conciencia que se tiene respecto a la protección del medio ambiente nos
lleva a realizar un mal manejo de estos, convirtiéndolos en fuentes de
contaminación excesiva de los recursos naturales tanto en suelo, agua y aire.
(CPTS, 2003).
El uso de biocombustibles
contribuiría a disminuir la demanda de los combustibles fósiles, una
disminución del riesgo de vulnerabilidad energética. los biocombustibles son
biodegradables, el 85% se degrada en aproximadamente 28 días y otro punto a
favor es de materias primas de origen agrícola, puede garantizar tanto la
generación de empleos, como la posibilidad de diversificación de cultivos,
incluyendo los destinados en la producción de biocombustibles. (Cortés Marín,
Suarez Macheca, & Pardo Carrasco, 2008)
El aprovechamiento de los
residuos agroindustriales para convertirlos a biocombustibles permite dar
solución a la problemática de explotación de recursos naturales (renovable o no
renovable) como materia prima, también plantea una solución para que las
empresas aprovechen en su totalidad a la materia prima, y de igual forma, se
plantea una solución para el desarrollo de otros sectores productivos, como es
la bioenergía, ya que estos residuos presentan una composición variada.
De lo mencionado
anteriormente nos damos cuenta de la importancia de solucionar esta
problemática, proponiendo así nuevas formas de aprovechamiento de los residuos
agroindustriales y el desarrollo de productos bioenergéticas que solucionarían
en gran parte la contaminación generada por el hombre. El estudio se justificó
desde la perspectiva de establecer lineamientos, han sido desarrollar
estrategias para frenar la contaminación ambiental centrándonos en dos de los
más grandes contaminantes en la actualidad dando las pautas de cómo generar
biocombustibles a partir de residuos agroindustriales tratando de llegar a las
grandes empresas de la agroindustria para que tomen conciencia y realicen estos
procesos ya que también se beneficiarían económicamente.
Las consecuencias del
problema sería la alta contaminación que provocan diariamente los residuos
agroindustriales al no darles un uso adecuado y no tomar conciencia en lo que
esto provoca. Por otro lado, la extracción y uso de combustibles fósiles, como
así también el desperdicio de residuos agroindustriales, provocarían de manera
directa o indirecta enfermedades tanto físicas (Ferrís et al. 2004)
El objetivo general que
se alcanzó es: fundamentar que los biocombustibles mediante residuos
agroindustriales contribuyen significativamente con el impacto en el cuidado
del medio ambiente. Siendo los objetivos específicos: (a) definir
biocombustibles mediante residuos agroindustriales por el cuidado del medio
ambiente, (b) evidenciar que los residuos agroindustriales contribuyen con el
cuidado del medio ambiente, (c) explicar que el biocombustible mediante
residuos agroindustriales contribuye en la mejora del medio ambiente.
Se espera obtener la
concientización de las personas y más que todo de las agroindustrias para con
el uso de sus residuos orgánicos dándoles una opción viable que es remplazar
combustibles fósiles por combustibles bioenergéticas reduciendo así la
contaminación, generando ganancias económicas a la empresa y por qué no decirlo
dándole empleo a muchas personas, resultando en algo beneficioso para todos y
así poder vivir en un lugar mejor.
II. METODOLOGÍA
Para el proceso metodológico en
este trabajo de investigación se abordó el material bibliográfico de Gómez.
Debido a que esta investigación trata sobre la generación de residuos
agroindustriales en las diferentes etapas de procesos productivos, es
actualmente una problemática a nivel mundial, ya que en la mayoría de los casos
no son procesados o dispuestos adecuadamente, situación que contribuye al
proceso de contaminación ambiental, para ello es necesario presentar las
diferentes alternativas de aprovechamiento de los residuos agroindustriales en
el mejoramiento de la calidad del ambiente (Gómez, 2016).
Cuando se realiza una
investigación sobre residuos agroindustriales se orientará a dar otra visión de
cómo reutilizar los desperdicios o mermas del proceso agroindustrial realizando
cambios en el proceso y la conciencia del público en general tanto en residuos
agroindustriales como el tema de los combustibles fósiles que pese a no estar
ligado a la agroindustria no deja de ser un problema para el ser humano por lo
que se debe contrarrestar la contaminación que produce.
Los
biocombustibles a base de residuos agroindustriales son una serie de productos
derivados de la biomasa residual de empresas agroindustriales, los cuales tiene
el potencial de generar estos productos ya que tienen componentes como la
glucosa para el caso del bioetanol o del metano, dióxido de carbono y otros
componentes que expulsan luego se degradan, generan biogás, se dan a conocer
para que las personas vean las opciones para la reutilización de sus residuos
agroindustriales (Muños, Pantoja & Cuatin, 2014)
En el presente artículo científico fue del tipo de revisión de
literatura científica, se procedió a una metodología de búsqueda de información
bibliográfica configurada profesional, mediante el uso del internet Google se
recurrieron a buscadores de revistas indexadas reconocidas por la comunidad
científica, se recopiló información de los últimos años en vigencia y de buena
calidad, fueron informes de proyectos de investigación ejecutados por
universidades nacionales e internacionales, se clasificó la información en
carpetas y archivos, organizado en fichas sincréticas así también los autores
de las fuentes bibliográficas de información.
Al analizar la
información se identificaron las fichas sincréticas que guardarán una estrecha
relación con la temática del presente artículo científico que contribuirá a resolver
las variables en estudio, a continuación, el contenido de las fichas: refieren
al aprovechamiento de los residuos y sus diversos beneficios ambientales y
económicos que promueven un desarrollo sostenible, los impactos positivos que
se generan por el uso de los biocombustibles, una nueva alternativa de
combustibles ‘’verde’’ a diferencia de los combustibles fósiles como el
petróleo y los tipos de biocombustibles que se pueden generar.
Se empleó la técnica del
fichaje, se accedió insertar datos, información en formato Word del mismo tema
del proyecto de investigación, facilitó la recopilación, selección de
información de buena calidad de primera mano de investigadores de trayectoria
reconocida, ordenada y clasificada, se organizó la información encontrada de
buscadores con internet Google académico, revistas indexadas scopus, Proquest,
Redalyc, Scielo, entre otras.
El instrumento, se empleó
la ficha sincrética, es una tabla que se puede administrar a la mejor
comodidad, para este caso es una tabla diseñada de 4x2 entre filas y columnas,
documento del tipo tabla que facilita la recopilación de información
clasificada, datos del trabajo de investigación título, autor, como datos de
localización de la fuente de información, contenido de la ficha, al pie de la
ficha en la parte inferior el tipo de ficha que puede ser de resumen,
parafraseo, introducción y la página de la monografía donde se encontrará el
contenido de la ficha.
A continuación, un modelo
indicando sus partes.
Tabla 1
Ficha sincrética
III. RESULTADOS
Luego de realizado la
indagación en buscadores con internet Google académico en revistas indexadas,
scopus, scielo entre otros, del tema del trabajo de investigación se ha
resumido los siguientes antecedentes considerando algunas referencias,
nacionales e internacionales.
Corea & Morales.
(2020), en su trabajo de investigación tiene por
objetivo, Explicar el proceso de obtención de bioetanol a partir del bagazo de
la caña de azúcar, por los métodos de hidrólisis ácida diluida, fermentación
separada y destilación simple, llegando a las siguientes conclusiones: Según la
revisión bibliográfica el promedio de la distribución química del bagazo de
caña de azúcar está conformado por, celulosa 50 %, hemicelulosa 12% y lignina
37%. Los rendimientos de azucares más altos reportados con pretratamiento de
reducción de tamaño, Químico-alcalino es igual a 224 y 458 g de Glucosa /Kg de
bagazo respectivamente.
Álvarez. (2019), en su trabajo de investigación tiene por objetivo, caracterizar
fisicoquímicamente los residuos agroindustriales y sus mezclas en diferentes
proporciones, para la producción de biocombustibles de segunda generación
utilizando técnicas como cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC),
difracción de rayos X (DRX), infrarrojo (IR) y microscopía electrónica de
barrido (SEM), llegando a las siguientes conclusiones: Cuando el bagazo de caña
de azúcar y la cascarilla de café están mezclados, los litros de etanol (teóricos)
por tonelada de biomasa es mayor. El porcentaje de lignina total de las
biomasas y sus mezclas es ligeramente alto en comparación con los valores
reportados en la teoría (bagazo de caña de azúcar: 21,56%; cascarilla de café:
23,7%),
Arellano. (2017), en su trabajo de investigación, su objetivo fue, (a) obtener el
aprovechamiento del biogás como fuente energética, (b) describir y discutir las
técnicas disponibles para el tratamiento del biogás y las formas de
utilización. Se empleó la técnica del análisis documental, obteniendo las
siguientes conclusiones: (a) Para cualquier utilización del biogás crudo, debe
ser tratado con el fin de evitar la corrosión de los equipos instalados, (b)
para las pequeñas explotaciones, la dosificación en el biogás de la mezcla
aire-oxígeno y la dosificación de cloruro de hierro en la suspensión del
digestor, la depuración biológica del biogás mediante biofiltros percoladores,
en la cual las bacterias especificas son capaces de oxidar el H2S. En cambio,
para las grandes explotaciones o cuando se quiera convertir el biogás en gas
natural, la absorción química de H2S sería la tecnología más factible.
Serna, Barrera, &
Montiel. (2011), en su trabajo de
investigación publicado, tuvo por objetivo, (a) mostrar las ventajas y
desventajas en el uso de biocombustible, se realizó mediante en base a la
investigación descriptiva, la muestra fue de 16 artículos leídos obteniendo
como conclusiones, (a) Los gobiernos están en conflicto por la demanda del
sector energético, sin embrago, no importa que los biocombustibles proporcionen
un bajo retorno energéticos sobre la inversión, el agotamiento de los suelos
fértiles, etc., lo importante para el gobierno es el dinero por ende, la
bioenergía no toma la importancia que necesita. (b) Existe una tendencia hacia
los biocombustibles de segunda generación, ya que el uso de cultivos agrícolas
destinados a biocombustibles no suple las necesidades energéticas de bajo costo
que hoy día logran el petróleo y sus derivados.
Saval.(2012), en su trabajo de investigación publicado, tuvo por objetivo, (a)
resumir las experiencias de varios autores y los aspectos más relevantes del
aprovechamiento de una variedad de residuos agroindustriales, (b) plantear la
necesidad de atender de una manera ambientalmente responsable, la disposición
final de los residuos que ya no pueden ser reutilizados, para evitar que se
conviertan en contaminantes de suelos y agua subterránea, se realizó mediante
la metodología de la creación de un artículo de revisión bibliográfica,
llegando a las siguientes conclusiones: (a) para evaluar el impacto ambiental
se deberán considerar todos los insumos, residuos que puedan reciclarse,
servicios y características para identificar los recursos naturales que se
verían afectados, es decir, suelo, agua y aire. (b) Realizar un análisis
riguroso para diferenciar y no utilizar como materia prima a cultivos que
compitan con alimentos que demandan y consuman energía y generen más residuos.
Vega . (2017), en su artículo de investigación publicado, tiene por objetivo,
Utilizar residuos celulósicos de la agroindustria como materia prima para la
producción de bioetanol usando la técnica de enzimas celulosas producidas a
partir de un hongo celulítico del banco de cepas del laboratorio de
Microbiología Agrícola de la PUCE, obteniendo las siguientes conclusiones: La
cepa. Trichoderma atroviride T8 presenta mayor actividad celulítica que las
demás cepas probadas. Los residuos agroindustriales tanto del bagazo de caña de
azúcar como del aserrín de laureles pueden utilizar como sustrato en los medios
de cultivos. La mejor concentración para la producción de enzimas celulosas fue
el del bagazo de maíz a una concentración de 1.5 g/dl. El tiempo óptimo para la
producción
Montenegro Orozco, Rojas
Carpio, Cabeza Rojas, & Hernández Pardo. (2016), en su artículo de investigación publicado, tiene por objetivo:
(a) determinar el potencial de producción de biogás de los residuos
agroindustriales en el departamento de Cundinamarca a través de la digestión
anaeróbica, obteniendo como conclusión: (a) El departamento de Cundinamarca
tiene un potencial bruto de biogás de 1.117.567TJ/año, producto del
aprovechamiento de los residuos relacionados con el café, caña, arveja, papa, y
excretas bovinas.
Muñoz, Cuatin, &
Pantoja. (2014), en su a artículo publicado,
tiene por objetivo, evaluar el potencial de aprovechamiento con un enfoque
hacia la producción de biocombustible de segunda generación, generación térmica
y biorrefinería. Usando las técnicas de ensayos exploratorios de pre-tratamientos
y posibles usos, llegando a las siguientes conclusiones: Se debe realizar
pretratamientos químicos en biomasa lignocelulosa, con lignina máximo de 18% y
fisicoquímicos del 18%. La muestra del 10% de bacilos de caña +60% polvillo de
fique +30% afrecho de yuca, presenta el 65% de reducción de lignina siendo la
mejor mezcla con características adecuadas para obtener buenos resultados en la
obtención de glucosa. El residuo de afrecho de yuca sin pretratamiento,
presenta bajo contenido de lignina, de celulosa y hemicelulosa.
Vargas & Perez.
(2018), en su articulo de investigacion publicado, tiene por objetivo: (a)
Demostrar la sidferentes alternativas de aprovechamiento de los residuos de
origen agroindustrial en la prevencion e intervencion de posibles impacto
negativos, obteniendo como conclusiones: (a) los residuos agroindustriale
spueden tener impactos negativos o positivos dependiendo de la disposicion
final, si recibe una disposicion adecuada pueden convertirse en agentes
mejoradores de la calidad del ambiente, por ende abrá un aprovechamiento y
desarrollo sostenible, (b) debido a la composicion de los residuos
agroindustrailes, estos presentan una diversidad de alternativas existentes
para su reutilización, (c) los residuos agroindustrailes más utilizados
provienen de frutas y vegetales, azucares, arroz, café y maíz.
Quintero Ocampo. (2009),
en su trabajo de investigación publicado, tiene por objetivo: (a) Analizar los
posibles impactos ambientales y generales generados por esta actividad agroindustrial,
su incidencia en el medio ambiente y que medidas se pueden emplear para el
control, (b) Investigar sobre la mitigación de los impactos negativos generados
en el proceso de producción de biocombustibles, tobtenendo las siguienets
conclusiones: (a) el uso de biocombustibles reducirá la dependencia de
combustibles fósiles, los cuales son causantes de gran parte de las emisiones
de gases de efecto invernadero y (b) los biocombustibles generan impactos
favorables al medio como la disminución de gases de efecto invernadero, el
monóxido y el dióxido de carbono que contribuyen con la contaminación del aire
y el detrimento de la capa de ozono causantes del cambio climático.
Castillo Vazquez,
Siqueiros Cendón, & Rascón Cruz. (2011), en su articulo de invetsigación
publicado, tiene por objetivo: (a) argumentar el desarrollo de tecnologías
alternativas que nos permitan sustituir los combustibles deriados del petroleo,
obteniendo las siguientes conclusiones: la producción a gran escala de
biocombustibles puede tener repercusiones positivas en el desarrollo económico,
social y ambiental del país; asimismo el uso de estos recursos evita favorecer
el cambio climático a diferencia de su análogo derivado del petróleo.
Aburto , Martinez , &
Murrieta. (2015) , en su artículo publicado,
tiene por objetivo, construir una simulación del proceso completo de producción
de bioetanol mediante la técnica de utilización del software comercial Súper
pro Designer y que considera únicamente las operaciones unitarias corriente arriba
(upstream) de la fermentación de los azúcares para fines de una evaluación
técnico-económica, obteniendo las siguientes conclusiones: (a) Para llevar a
cabo la producción de bioetanol a partir del bagazo de caña de azúcar es
necesario hacer un pretratamiento (ozonó lisis), la sacarificación y la
fermentación de hexosas y pentosas. (B) La ozonó lisis debe mantenerse a un
nivel de 100% que permita la hidrólisis de la lignina y la liberación de la
celulosa y hemi celulosa para poder llevar a cabo la sacarificación y después
la fermentación. (C) El rendimiento de bioetanol se incrementa en estas
condiciones
Hernan. (2013), en su trabajo de investigación publicado, nos hace saber que
etimológicamente los biocombustibles serian de origen biológico, pero esta definición
también estaría incluyendo al petróleo, ya que este es procedente de restos
fósiles de hace millones de años. Una mejor definición que le podríamos dar
seria, combustibles de origen biológico que fueron obtenidos de manera
renovable a partir de restos orgánicos. Los biocombustibles fueron la primera
fuente de energía que pudo conocer el ser humano. Entre las fuentes de
biocombustible tenemos a la biomasa que es proveniente de cultivos como maíz,
sorgo, caña de azúcar yuca y otros, que usaban para la producción de etanol y
los aceites proveniente de las palmas africanas, tales como la soya,
higuerilla, colza, jatropha, entre otras plantas utilizadas en la producción de
biodiesel.
Ramos, Díaz, &
Villar. (2017), en su trabajo de investigación publicado, nos dice los
biocombustibles de primera generación son producidos a partir de aceite o
azúcares comestibles derivados de plantas de maíz, caña de azúcar, girasol o
soja y los biocombustibles de segunda generación provienen de materias primas
de materias primas no aprovechables para nuestra alimentación humanas, como
residuos forestales y agrícolas con elevado contenido de celulosa y lignina,
principalmente componentes de paredes celulares.
Salinas & Gasca.
(2015), en su trabajo de investigación
publicado, hace hincapié en que los combustibles es el término que se le da a
cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa, este nombre que se le
da a cualquier materia orgánica originada recientemente que haya sido derivado
de materia orgánica de origen animal o vegetal como resultado de origen de un
proceso de conversión fotosintético; la energía de esta deriva del material
vegetal y animal,
Hernandez & Hernade.,
(2014), en su trabajo de
investigación publicado, menciona que los combustibles son aquellos obtenidos
de las biomasas, en el sentido amplio, es cualquier tipo de materia orgánica
que haya tenido su origen inmediato en un proceso biológico en organismo que
estuvieron vivos recientemente, como plantas, o sus deshechos metabólicos (el
estiércol); el concepto de biomasa comprende productos tanto de origen vegetal
como de origen animal. Actualmente aceptaron este término para denominar a
materias primas no renovable y a los productos energéticos originados a partir
de materia prima formada atreves de vía biológica.
Según Alvarez. (2009), en su trabajo de investigación publicado,
los biocombustibles son recursos energéticos que fueron procesados por el ser
humano a partir de materia producida por seres vivos recientemente, las cuales
son denominadas “biomasa”, estos pueden ser líquidos, solidos o gaseosos con la
finalidad de liberar energía contenida en sus componentes químicos mediante una
reacción de combustión. Hay varios tipos de biocombustibles los cuales podemos
clasificar basándonos en el insumo o materia prima y en la tecnología utilizada
para producirlos.
Banco central de la reserva del Perú. (2008), en su artículo de investigación publicado, nos manifiesta que los
biocombustibles son una alternativa para la reducción de gases que produce el
efecto invernadero, por ende, eso significa una menor contaminación del aire y
una reducción de los residuos sólidos. El sector bioenergética se ha vuelto muy
atractivo para la inversión extranjera y es una tendencia que marcan los países
desarrollados. Otros beneficios de uso de los biocombustibles son: reduce las
importaciones de petróleo y mejora la seguridad energética. En el ámbito del
costo, los biocombustibles elevan el precio de alimentos y de las tierras aptas
para el cultivo, eleva el costo fiscal y costo por modificaciones en el sistema
de combustibles de vehículos.
Vargas & Perez.
(2018) nos dice que los residuos o subproductos
son generados en muchos procesos productivos y generalmente no se utilizan
posteriormente como materia prima en una cadena de producción. El sector
agroindustrial tampoco es la excepción, así que genera residuos tanto solidos
como líquidos obtenidos a partir de la industrialización o de consumo directo
de los productos primarios, ya que no fueron de utilidad en el proceso que los
genero lo podemos aprovechar para obtener otro producto con valor económico
social o comercial. La mayoría de veces cada subsector genera residuos que son
específicos, mayormente estos presentan características óptimas para poder ser
aprovechados en otea cadena de producción o como tratamiento de recuperación de
algún medio contaminado.
Peñaranda Gonzalez,
Montenegro Gómez, & Giraldo Abad. (2017), en su trabajo de investigación publicado, expone acerca del
aprovechamiento de los residuos agroindustriales, el aumento de los residuos
agroindustriales, producidos por las industrias, se ha convertido en una
problemática ambiental, por ende, se necesita actualmente que los procesos de
producción disminuyan la explotación de los recursos naturales, aprovechen los
subproductos que no solo contribuye a disminuir la explotación de recursos sino
también la contaminación y degradación del ecosistema, evitando una disposición
final inadecuada como es el caso de las quemas, el uso en rellenos sanitarios o
el vertimiento a fuentes hídricas.
Aguas M, Martinez M,
Olivero V, Chams Ch, & Cury, (2017), en
su trabajo de investigación publicado, nos dice sobre el valor agregado de los
residuos agroindustriales, entre ellos la obtención de los hongos comestibles,
utilización de las enzimas y los subproductos de la industria láctea. Los
hongos comestibles son fáciles de cultivar, se utilizan en la purificación de
aguas domesticas e industriales, y presenta una excelente alternativa para la
producción de proteína para los programas de seguridad alimentaria, se cultivan
sobre los residuos de leña, papel y caña de azúcar. Las mezclas enzimáticas,
permiten degradar membranas y paredes de las células de las frutas/verduras
facilitando la extracción de compuestos de valor nutritivo como aceites y
compuestos fenólicos. En la industria láctea, el lacto suero se emplea en
productos alimenticios (bebidas, mantequillas, cremas, etc.)
Mejías Brizuela, Orozco
Guillen, & Galáan Hernández. (2016), en
su artículo de investigación publicado, los residuos agroindustriales forman la
biomasa proveniente de materia orgánica de las actividades agrícolas,
pecuarias, silvícolas, acuícolas, pesqueras, domesticas, comerciales,
industriales, de microorganismos y de enzimas. La valorización energética de los
residuos se realiza mediante: incineración, gasificación, pirolisis, digestión
anaerobia y compostaje. Las bioenergéticas que se pueden obtenerse mediante la
biomasa residual y natural proveniente de la agroindustria son: bio alcoholes
(principalmente bioetanol), biodiesel y biogás como los más desarrollos y con
tecnologías establecidas.
Vargas & Perez.
(2018), en su artículo de investigación
publicado, nos manifiesta que la agroindustria alimentaria es la que más
produce residuos sólidos y líquidos en las diferentes etapas del procesamiento
y estos subproductos son dispuestos en el ambiente sin ningún tratamiento
previo. Los residuos agroindustriales son de naturaleza predominantemente
sólida y orgánica, estos residuos en su mayoría corresponden a biomasa
lignocelulosa rica en polímeros de celulosa y hemi celulosa (entre 75 % y 80
%), registran una velocidad de degradación muy baja y adicionalmente, al no ser
sometidos a un proceso de aprovechamiento, en la mayoría de los casos,
presentan una disposición final deficiente, depositándose principalmente en
lotes baldíos o espacios verdes sin ningún control.
Crispin, Felix, &
Quintero. (2013), en su trabajo de
investigación publicado, nos dice que el Perú para contribuir a un impacto
positivo con el medio ambiento se ha introducido la Ley de Promoción de los
Biocombustibles líquidos la cual obliga a una mezcla obligatoria de diésel y
gasolinas con biodiesel y etanol respectivamente. Bajo esta ley se promueve una
mayor inversión privada y la seguridad energética en respuesta a las constantes
fluctuaciones del precio del petróleo; además, contribuye a reducir la excesiva
contaminación que hoy agobia las áreas urbanas en el país. Esto también
promueve el negocio del área rural ya que los cultivos de interés para la producción
del biodiesel son la palma aceitera y la jatropha y para el etanol la caña de
azúcar.
Rodriguez Ramos. (2012), en su trabajo de investigación publicado, nos manifiesta que el
impacto positivo en el medio ambiente de los biocombustibles son económicos, ya
que el país podrá disponer y diversificar nuevos combustibles renovables a bajo
costo, por ejemplo, la leña se utiliza para producir biodiesel; en cuanto a los
beneficios sociales, los problemas de la energización rural serán atendidas,
como un nuevo combustible para las cocinas, lámparas de alumbrado, las
maquinarias, etc. cuanto a los beneficios medioambientales está presente el
desarrollo de un agro sistema y el aprovechamiento de su biomasa para
proporcionar un incremento de las áreas boscosas y frenar la deforestación en
los ecosistemas más frágiles, la regeneración de esos suelos, el incremento de
la biodiversidad, la disminución de las emisiones de gases contaminantes,
etcétera.
García Romero &
Calderón Etter. (2012), en su trabajo de investigación publicado, nos dice que el uso y aprovechamiento de los biocombustibles trae
consigo impactos positivos en el medio ambiente como la disminución de la
emisión de carbono, a diferencia de la emisión en la producción de los
combustibles fósiles, impacto positivo son las bajas emisiones de contaminantes
urbanos como el monóxido de carbono, esto se debería a que hay mejores por
parte de las industrias en los procesos de combustión con gasolina.
Mejías Brizuela, Orozco
Guillen, & Galáan Hernández. (2016), en su artículo de investigación
publicado, nos manifiesta que los efectos ambientales más sobresalientes
causados por la generación residual son: rápido incremento de la polución que
genera la degradación del patrimonio cultural, destrucción de ecosistemas
esenciales y degradación/degeneración de funciones críticas de la biosfera.
Actuando tanto por aire, por medio de contaminantes atmosféricos; como por
suelo, a través de los residuos, aguas residuales, productos químicos usados;
como por agua, por la contaminación de cauces, acuíferos y mares. En la salud
humana, la existencia de basurales cerca de las localidades alienta la
proliferación de vectores epidémicos, siendo los sectores sociales menos
favorecidos los que más sufren estas enfermedades infecto-contagiosas (como el
cólera). Además de ratas, cucarachas, mosquitos y agentes patógenos.
Muchas industrias están optando por el uso de combustibles
renovables, lo que está aumentando el uso de biocombustibles, esto se debe a
que el uso de combustibles fósiles junto con los desechos no utilizados,
durante la elaboración de productos, perjudican el medio ambiente. Uno de estos
biocombustibles, es el biogás mediante la digestión anaeróbica puede ser
obtenida de diversas fuentes, un punto a favor, es que el uso de del biogás
reduce las emisiones de dióxido carbono (
, lo cual ya sabemos que es el compuesto que aumenta del efecto
invernadero. El uso del biogás puede ser muy versátil, tanto para las
industrias como para el uso doméstico (Arellano, 2017).
La biomasa residual es la
parte orgánica que se utiliza durante los procesos biológicos y
agroindustriales. La biomasa se clasifica en biomasa residual seca y húmeda. La
biomasa residual seca incluye los subproductos solidos agropecuarios, es decir
con la intervención de la mano del hombre, y la biomasa residual húmeda
proviene de actividades agroindustriales humanas, como los residuos de café,
caña de azúcar, etc. (Landaverde, 2018).
Martinez. (2009), en su
trabajo de investigación publicado, nos dice que
la biomasa forestal es una energía renovable que puede interactuar y
complementarse fácilmente con otras energías renovables. Es una apuesta
interesante, debido a que puede ayudar a sustituir otras fuentes de energía
como los combustibles fósiles. El balance de CO2 para esta energía se considera
neutro en el proceso de transformación del recurso a energía. El
aprovechamiento energético es potencialmente posible (tecnología, economía,
recurso, etc. Es necesario avanzar en el estudio y concreción de la demanda de
biomasa forestal por parte de las industrias, así como en la posible oferta de
subproductos de biomasa forestal.
Arellano. (2017), en su trabajo de investigación publicado, manifiesta que el
biogás es una mezcla principalmente hecha a base de dióxido de carbono, metano
y otros compuestos, esta mezcla se origina principalmente por la digestión
anaeróbica que e genera por la degradación microbiana de materiales orgánicos
de origen animal o vegetal. El metano producido durante esta degradación se utiliza
como insumo energético para crear el biocombustible denominado biogás.
Cepero, y otros. (2012), en su proyecto de investigación publicado, nos manifiesta que,
en su proyecto, denominado ‘’La biomasa como fuente renovable de energía para
el medo rural” se produjo biogás a partir de biodigestores. A partir de los
materiales disponibles en las fincas agro energéticas se construyeron 69
biodigestores que generaron 600 060 m3 de biogás,
que se utilizaron en la cocción de alimento humano y animal, la generación
de electricidad y la cocción de ladrillos. Esta producción de biogás también
contribuyo a la eliminación de malos olores en instalaciones precarias y
bioderremediacion de lagunas contaminadas con residuos orgánicos y en los
filtros de bioceramicas cerca de la finca.
Venegas Venegas, Raj
Aryal, & Pinto Ruíz. (2018), (Venegas
Venegas, Raj Aryal, & Pinto Ruíz, 2018) en su proyecto de investigación
publicado, nos manifiesta que el biogás es una alternativa limpia para la
actividad pecuaria por medio de biodigestores, la generación del biogás por
medio de desechos orgánicos (estiércol) proporciona energía de bajo costo,
ingresos adicionales a los agricultores, oportunidades de empleo, energía
descentralizada y protección al ambiente, reduciendo la huella de emisiones de
gases de efecto invernadero. Para el aprovechamiento del metano, el proceso
inicia con el depósito del estiércol en el biodigestor, que es mezclado con
agua y en donde se genera el proceso de fermentación anaeróbica (metano
génesis) produciendo el biogás.
El biodiesel es un
combustible líquido producido a partir de materias renovables, como los aceites
vegetales o grasas animales, que actualmente sustituye parcial o totalmente al
diésel de petróleo en los motores. De acuerdo con algunas empresas en Estados
Unidos, Francia, Alemania, Brasil y Argentina, que ya usan biodiesel, al
incorporarlo a un motor convencional se reducen las emisiones de monóxido de
carbono, óxidos de azufre, hidrocarburos aromáticos y partículas sólidas. (Medina
& Chavez, 2018)
El biodiesel se define
como un metil éster obtenido a partir de aceites vegetales o grasas animales,
de características similares al diésel, que se prestan a sustituirlo total o
parcialmente como combustible de motores de combustión interna, puesto que su
uso representa una excelente opción desde el punto de vista ecológico al
reducir las emisiones de dióxido de carbono y la dependencia de fuentes de
energía no renovables (Billabona , Rodriguez, & Tejada, 2016)
Desde una definición
general, el biodiesel corresponde a un combustible renovable, derivado de
lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales, obtenido a través
de un proceso industrial relativamente simple de transesterificación del aceite
vegetal o animal. Después del proceso y a diferencia del aceite que le dio
origen, el biodiesel (éster metílico) tiene una viscosidad semejante a la del
diésel derivado del petróleo y puede reemplazarlo en los usos más comunes (IICA,
2010)
El alcohol etílico o
etanol es un producto químico obtenido a partir de la fermentación de los
azucares que se encuentran en los productos vegetales, tales como cereales,
remolacha, caña de azúcar o biomasa. Estos azúcares están combinados en forma
de sacarosa, almidón, hemicelulosa y celulosa. Las plantas crecen gracias al
proceso de fotosíntesis, en el que la luz del sol, el dióxido de carbono de la
atmósfera, el agua y los nutrientes de la tierra forman moléculas orgánicas
complejas como el azúcar, los hidratos de carbono y la celulosa, que se
concentra en la parte fibrosa la planta. (García & García, 2010).
El
bioetanol es un biocombustible de origen vegetal que se produce a partir de la
fermentación de materia orgánica rica en azúcar, así como de la transformación
en azúcar del almidón presente en los cereales. Se utiliza principalmente en
motores de explosión como aditivo o sustituto de la gasolina. La producción de
bioetanol se basa en el proceso conocido como fermentación alcohólica. En todos
los casos se parte de almidón o celulosa (dependiendo de la materia prima). Una
vez hidrolizados para obtener la glucosa, ésta se somete a fermentación de
donde se obtiene el etanol. (Moreno, 2019)
El alcohol etílico o
etanol es una cadena de 2 carbonos unidos por un enlace simple donde uno de
estos tiene enlazado un grupo hidroxilo, cuya fórmula química es CH3- CH2OH. Es
un producto químico obtenido a partir de dos procesos: la fermentación o 19
descomposición de los azúcares que se encuentran en los productos vegetales,
tales como cereales, remolacha, caña de azúcar, sorgo o biomasa, y la
destilación, consistente en la depuración de las bebidas fermentadas. El
bioetanol es un producto de la fermentación anaeróbica de azúcares como la
glucosa, por medio de microorganismos tales como S. cerevisiae, Z. mobilis y P.
stipitis. (Siliceo, 2020)
Pérez. (2020), en su trabajo publicado nos manifiesta que el bioetanol es un tipo de biocombustible
elaborado por la fermentación de materias primas ricos en azucares reductores,
almidón y material lignocelulósicos, este proceso se lleva a cabo mediante la
fermentación alcohólica, por la acción de las bacterias, estas en su
metabolismo utiliza la glucosa como fuente de carbono y energía. Además, el
proceso varía en costos, duración y rendimiento dependiendo de la biomasa
utilizada.
Brindar una norma de
diligencias que se tendrán presente para su realización y proponer
concretamente, según la práctica obtenida por el logro de los objetivos
planteados considerando los procesos a seguir durante el desarrollo y obtención
de los biocombustibles y los impactos positivos, que trae consigo su aplicación
por parte de las agroindustrias, en el medio ambiente y por consecuencia a la
sociedad.
1.
La producción, formación y
utilización de los biocombustibles contribuyen de manera positiva y significante
en el cuidado del medio ambiente, ya que se afirma que son una alternativa para
la reducción de gases (carbono) que produce el efecto invernadero, disminuye la
explotación de los recursos naturales, reduce las importaciones de petróleo, la
tendencia de la sobreproducción de desechos de las agroindustriales que
contribuye a la degradación del ecosistema, evita la disposición inadecuada de
los residuos como la quema, finalmente el uso en rellenos sanitarios o
vertimiento a fuentes hídricas ya que es una alternativa de utilización,
aumento de áreas verdes pues los residuos se pueden utilizar como abono.
2.
Los biocombustibles son
producción obtenida de la biomasa, es la materia prima que da origen a los
diferentes tipos de biocombustibles como: el biogás, bioetanol y biodiesel es
producido por la digestión anaeróbica de biomasa para obtener como insumo
energético al metano, se obtiene principalmente por la fermentación alcohólica
de una biomasa rica en azúcares reductores, almidón y material lignocelulósicos,
es una mezcla obtenida principalmente por aceites, que se prestan a sustituirlo
total o parcialmente como combustible de motores de combustión interna, puesto
que su uso representa una excelente opción desde el punto de vista ecológico al
reducir las emisiones de dióxido de carbono y la dependencia de fuentes de
energía no renovables.
3.
Una práctica que está marcando
tendencia en la agroindustria es su inmersión en el sector bioenergética,
debido a la gran problemática que ha desatado la producción de residuos
generando un impacto negativo en el medio ambiente, esto conlleva la
utilización de los biocombustibles generados por los residuos y el valor
agregado que se le da a los residuos para generar un impacto positivo en
nuestro ecosistema.
4.
El uso de los biocombustibles
propone la reducción del efecto invernadero, reduce el uso de los combustibles
fósiles, minimiza la explotación de los recursos naturales eleva la producción
de tierras aptas para el cultivo y zonas forestales, y finalmente hace frente a
la contaminación ambiental (aire, agua y suelo), generan impactos favorables al
medio como la disminución de gases de efecto invernadero, el monóxido y el
dióxido de carbono que contribuyen con la contaminación del aire y el
detrimento de la capa de ozono causantes del cambio climático.
Las empresas
agroindustriales deben apostar por una nueva forma de reutilización de residuos
agroindustriales, por medio de la creación de biocombustibles para reducir
significativamente la contaminación ambiental.
1.
Se recomienda desarrollar procesos con
ayuda de enzimas a partir de hongos celulíticos nos permite tener una
eficiencia alta en la obtención de materia prima para la fabricación de
biocombustible, lo cual nos permitirá tener un excelente producto obteniendo
gran parte de los productos agroindustriales.
2.
Se debe realizar pretratamientos químicos
en biomasa lignocelulósica, con lignina máximo de 18% y fisicoquímicos del 18%
en biomasa lignocelulósica para determinar el nivel de lignina, celulosa y
hemicelulosa máximo que se reducirán.
3.
Realizar un correcto pretratamiento
químico para saber con exactitud que enzima utilizaran ya que cada enzima tiene
afinidad dependiendo con que interactúe, como por ejemplo en el bioetanol es
mejor utilizar La cepa. Trichoderma atroviride T8 ya que presenta mayor
actividad celulítica.
4.
Se recomienda evitar la elección de
productos derivados del petróleo, puesto que expulsan grandes cantidades de CO2,
CO y demás gases que contaminan demasiado el medio ambiente provocando el
desgaste de la capa de ozono, potencian el efecto invernadero, lluvias acidas,
contaminación de aire, suelo y agua, entre otras más; existiendo opciones
amigables con el medio ambiente como lo es el biodiesel, utilizado en todo tipo
de motores por su mayor rendimiento y ampliación de la vida útil de estos, los
cuales son las herramientas que más contaminan siendo utilizados con
combustibles fósiles, por lo cual la generación de este subproducto es
primordial para lograr un cambio en el avance de la contaminación ambiental.
VI. AGRADECIMIENTO
Un agradecimiento a los colegas de la
Universidad Nacional del Santa por su valiosa observación y colaboración.
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