{"id":1068,"date":"2015-11-17T14:06:47","date_gmt":"2015-11-17T20:06:47","guid":{"rendered":"http:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=1068"},"modified":"2015-11-17T14:06:47","modified_gmt":"2015-11-17T20:06:47","slug":"obtienen-biogas-a-partir-de-paja-de-frijol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/biotecnologia\/obtienen-biogas-a-partir-de-paja-de-frijol\/","title":{"rendered":"Obtienen biog\u00e1s a partir de paja de frijol"},"content":{"rendered":"<h1 class=\"uk-article-title\"><\/h1>\n<div>\n<div class=\"scsocialbuttons top button\">\n<div class=\"sourcecoast share twitter sc_twittershare\"><\/div>\n<div class=\"sourcecoast plusone google sc_gplusone\"><\/div>\n<div class=\"sourcecoast facebook like jfbclike\">\n<div class=\"fb-like fb_iframe_widget\" data-href=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/index.php\/tecnologia\/biotecnologia\/3741-investigan-produccion-de-biogas-a-partir-de-paja-de-frijol\" data-show-faces=\"true\" data-share=\"true\" data-layout=\"button\" data-action=\"like\" data-colorscheme=\"dark\" data-kid-directed-site=\"false\">\u00a0De acuerdo con cifras del Instituto Nacional de Estad\u00edstica y Geograf\u00eda (Inegi), Zacatecas es el principal productor de frijol en M\u00e9xico, aportando, seg\u00fan la Secretar\u00eda del Campo (Secampo) un promedio correspondiente a 36 por ciento del abasto total nacional. Por otra parte, la ubicaci\u00f3n geogr\u00e1fica de Zacatecas permite a los habitantes contar con tres principales formas de producci\u00f3n de energ\u00edas alternas, a trav\u00e9s del viento, el sol y la biomasa. De la biomasa se puede obtener biog\u00e1s, bioetanol y biodiesel.<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"responsive-img\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/tecnologia\/biotecnologia\/banner-cultivo-frijoles-zacatecas.jpg\" alt=\"banner cultivo frijoles zacatecas\" \/><\/p>\n<p>El cultivo de frijol ocupa un lugar importante en la derrama econ\u00f3mica agr\u00edcola de la entidad zacatecana, ya que seg\u00fan el\u00a0 Inegi,\u00a0 en 2007 se registr\u00f3 una superficie sembrada de 697 mil 563 hect\u00e1reas. Por cada hect\u00e1rea de cultivo de esta leguminosa se genera aproximadamente una tonelada de paja, cuyo contenido corresponde solo a seis por ciento de prote\u00edna, lo cual es considerablemente bajo con relaci\u00f3n en el valor nutrimental. Por ello la paja no es provista como alimento para ganado, raz\u00f3n por la cual por lo general se desecha dej\u00e1ndola descomponer al aire libre.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>El objetivo final de esta investigaci\u00f3n es que con los resultados a escala laboratorio se puedan elaborar digestores para otorgar una soluci\u00f3n sustentable a <span class=\"wf_caption\">Jos\u00e9 de Jes\u00fas Montoya.<\/span>los agricultores de frijol, para que puedan generar su propia fuente de energ\u00eda con biog\u00e1s a partir del esquilmo obtenido de su cultivo. Es decir, en un futuro lograr que dicha paja sea utilizada como sustituto del gas butano (C<sub>4<\/sub>H<sub>10<\/sub>) o del gas natural (CH<sub>4<\/sub>) por medio de digestores en comunidades productoras de frijol para poder satisfacerse en usos habituales como lo es el empleo de m\u00e1quinas de cultivo, as\u00ed como en la preparaci\u00f3n de sus propios alimentos y uso personal, proporcionando adem\u00e1s como consecuencia un ahorro econ\u00f3mico.<\/p>\n<\/div>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div>\n<p>El proyecto es iniciativa de la doctora Denys Kristalia Villa G\u00f3mez, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (<a href=\"http:\/\/www.conacyt.mx\/index.php\/el-conacyt\/sistema-nacional-de-investigadores\" target=\"_blank\">SNI<\/a>). Fue ella quien lo inscribi\u00f3 al Sistema de Investigaci\u00f3n y Posgrado (SIP) del Instituto Polit\u00e9cnico Nacional (IPN)\u00a0hace m\u00e1s de dos a\u00f1os. Posteriormente, m\u00e1s investigadores fueron incorpor\u00e1ndose al estudio, como Jos\u00e9 de Jes\u00fas Montoya Rosales, Patricia Becerra Casta\u00f1eda y Olivia Zapata Mart\u00ednez, estudiantes de Ingenier\u00eda Ambiental, as\u00ed como recientemente los maestros Luis Mario Gonz\u00e1lez y Miguel Mauricio Aguilera, todos de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingenier\u00eda del Instituto Polit\u00e9cnico Nacional, Campus Zacatecas (UPIIZ IPN). En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Jos\u00e9 de Jes\u00fas Montoya, detall\u00f3 el curso del proyecto.<\/p>\n<h4>Antecedentes<\/h4>\n<p>Jos\u00e9 de Jes\u00fas Montoya manifest\u00f3 que, de acuerdo con las averiguaciones del equipo, no han encontrado investigaciones previas sobre generaci\u00f3n de biog\u00e1s a partir de paja de frijol. La informaci\u00f3n que utilizaron como apoyo para comenzar fue la formaci\u00f3n de biog\u00e1s a partir de paja de arroz, de trigo y de avena, estudiada por cient\u00edficos en China. &#8220;Estudiar el proceso en China solo funcion\u00f3 como un sustento, ya que el resto del estudio parte de nuestras propias b\u00fasquedas, revisiones bibliogr\u00e1ficas acerca de la paja de frijol y sus propiedades energ\u00e9ticas, as\u00ed como la generaci\u00f3n de bioetanol con dicho esquilmo, que es el \u00fanico estudio que encontramos articulando paja de frijol con energ\u00edas alternas, aunado a esto, los estudios previos de la doctora Villa sobre la producci\u00f3n de biog\u00e1s a partir de otras sustancias ya reconocidas&#8221;, aclar\u00f3.<\/p>\n<h4>Pretratamiento biol\u00f3gico<\/h4>\n<p>Para el pretratamiento biol\u00f3gico se hace uso de la enzima Pleurotus ostreatus, que es un hongo macrosc\u00f3pico que se da de forma natural en las cortezas de los \u00e1rboles perennes de corteza gruesa. El que utilizan para este proyecto fue donado por el Centro Interdisciplinario de Investigaci\u00f3n para el Desarrollo Integral Regional Sede Durango (CIIDIR IPN). Las pajas est\u00e1n formadas por los compuestos lignocelul\u00f3sicos de lignina, celulosa y hemicelulosa (glucosa). Durante el pretratamiento el hongo crece, se alimenta de la paja de frijol, rompe la lignina, la celulosa, la hemicelulosa y libera la glucosa necesaria para producir biog\u00e1s. Este proceso dura 28 d\u00edas. Despu\u00e9s se lleva a cabo el hidrolizado, que consiste en agregar agua.<\/p>\n<h4>Proceso por digesti\u00f3n anaerobia<\/h4>\n<p>El proceso manejado para toda producci\u00f3n de biog\u00e1s es de digesti\u00f3n anaerobia. \u00a0Se llama as\u00ed porque lo que se utiliza son los az\u00facares que se encuentran en el sustrato. Quien est\u00e1 estudiando este proceso es Olivia Zapata, quien en un principio utiliz\u00f3 frascos serol\u00f3gicos para asegurar el correcto funcionamiento del proceso con ausencia de ox\u00edgeno.<\/p>\n<p>Primero se realizaron las pruebas en lote. Ese tipo de pruebas consiste en introducir en un frasco la paja que debe estar partida en fragmentos de 250 micr\u00f3metros a un mil\u00edmetro de tama\u00f1o, junto con el agua e in\u00f3culo ya sea de conejo o de vaca.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"responsive-img\" src=\"http:\/\/conacytprensa.mx\/images\/tecnologia\/biotecnologia\/proceso-biogas-frijol.jpg\" alt=\"\" \/><\/p>\n<p>Patricia Becerra coment\u00f3 en entrevista con la Agencia Informativa Conacyt que ella realiza pruebas y verificaciones con respecto al uso de in\u00f3culo de vaca, mientras que su compa\u00f1era Olivia Zapata indaga experimentaciones con in\u00f3culo de conejo. &#8220;Inclusive con una experimentaci\u00f3n pude encontrar que tambi\u00e9n se puede producir biog\u00e1s con el uso de la paja y el hongo sin el in\u00f3culo, esto ha sido bastante interesante. Ahora pretendemos seguir comprobando los resultados, con el prop\u00f3sito de encontrar la justa medida de los reactivos y con base en ello incrementar su rendimiento en la aportaci\u00f3n final&#8221;, manifest\u00f3.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Despu\u00e9s de hacer la mezcla, el frasco es colocado en una incubadora en donde se agita la mezcla a 100 o 120 revoluciones por minuto a una temperatura que va de 30 a 40 grados cent\u00edgrados. Entonces los microorganismos metanog\u00e9nicos producen biog\u00e1s de forma natural.<\/p>\n<p>La desventaja de los procedimientos en lote es que el pH tiene que mantenerse neutro para que el proceso funcione. Cuando el pH disminuye, se acumulan \u00e1cidos grasos vol\u00e1tiles, se desactivan los microorganismos y se suspende la digesti\u00f3n anaerobia. Entonces, para evitar esto, se debe ajustar el pH constantemente.<\/p>\n<p>Despu\u00e9s de las pruebas en lote, se aument\u00f3 la prueba a una escala cuatro veces mayor, esto con un reactor de tipo RAFA (Reactor Anaerobio de Flujo Ascendente), que tambi\u00e9n fue construido por los investigadores. El reactor de tipo RAFA es de los m\u00e1s pr\u00e1cticos, ya que ah\u00ed se maneja un proceso continuo: conforme se introduce la paja de frijol, el reactor va extrayendo el az\u00facar y produciendo biog\u00e1s.<\/p>\n<p>En la parte superior del reactor se mide la cantidad de biog\u00e1s mediante dos maneras: la primera es con ayuda de una reacci\u00f3n con\u00a0hidr\u00f3xido de sodio\u00a0(NaOH), en donde se logra visualizar el biog\u00e1s; la segunda es a trav\u00e9s de desplazamiento, en la cual se pone una probeta con agua, se abre y burbujea hasta apartarse. El inconveniente de esta t\u00e1ctica es que no se saben con exactitud las concentraciones, pero ese punto actualmente se encuentra en proceso de estudio.<\/p>\n<p>El biog\u00e1s que da como resultado es una combinaci\u00f3n de\u00a0gas metano (CH<sub>4<\/sub>), di\u00f3xido de carbono (CO<sub>2<\/sub>), hidr\u00f3geno (H) y \u00e1cido sulfh\u00eddrico (H<sub>2<\/sub>S).\u00a0En escala grande se separan estos gases para purificar el metano, el cual se ha comprobado\u00a0que corresponde a 60 por ciento de la mezcla de los gases obtenidos. Por cada litro de hidrolizado de paja de frijol se obtienen 750 mililitros de biog\u00e1s.<\/p>\n<p>&#8220;Estamos enfocados en lograr la investigaci\u00f3n para que nuestras ideas no se queden solamente en eso, sino que nuestro proyecto logre trascender y con este trabajo podamos brindar una importante contribuci\u00f3n a la sociedad&#8221;, concluy\u00f3 Jos\u00e9 de Jes\u00fas Montoya.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>\u00a0De acuerdo con cifras del Instituto Nacional de Estad\u00edstica y Geograf\u00eda (Inegi), Zacatecas es el principal productor de frijol en M\u00e9xico, aportando, seg\u00fan la Secretar\u00eda del Campo (Secampo) un promedio correspondiente a 36 por ciento del abasto total nacional. 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