Producen etanol a partir de residuos de la floricultura

Este es el resultado central de la tesis de doctorado en la UN “Degradación de residuos de floricultura para la obtención de azúcares con hongos lignocelulolíticos”, de la estudiante Balkys Quevedo Hidalgo. El trabajo fue calificado como meritorio y será exaltado este jueves 12 de abril.

El director de la tesis, Mario Velásquez, del Departamento de Ingeniería Química, asegura que el trabajo adelantado por Quevedo tiene una gran aplicación práctica en lo que respecta a la producción de combustibles para automotores en Colombia. Actualmente, por disposiciones legales,  todos los vehículos en el país que se movilizan lo hacen con una mezcla de 90% de gasolina y 10% de etanol a base de caña de azúcar.

“Trabajamos con desechos de rosas y crisantemos de empresas floricultoras del norte de la Sabana y estudiamos e identificamos la interacción de sus residuos con el hongo nativo Pleurotus ostreatus”, cuenta el profesor Velásquez.

Cuando se habla de residuos lignocelulósicos, se hace referencia a los subproductos vegetales que quedan luego de la explotación de un producto agrario, de una cosecha. En Estados Unidos, por ejemplo, se utilizan los residuos fibrosos del maíz para fertilizar el mismo campo. A partir de esa materia prima, se obtienen los azúcares con los que se genera el bioetanol para los combustibles.

El proceso se divide en varias partes: de la lignina, o los residuos, hay que obtener la celulosa y semicelulosa, o los polisacáridos, que son polímeros de azúcares. Luego hay que “romper” o hidrolizar la celulosa para obtener la glucosa, que es el azúcar más simple y que le sirve a todos los seres vivos para obtener energía y alimentarse.

“Los microorganismos que utilizamos fueron los hongos, porque son los primeros en la escala de la cadena de la vida que empiezan a degradar esos residuos de flores. Ellos producen toda una serie de proteínas que llamamos enzimas y que permiten degradar esos polímeros en  compuestos más simples, que también pueden ser absorbidos por ellos mismos. Colombia es rico en este tipo de microorganismos y allí hay una  buena oportunidad productiva y de ciencia”, explica.

El hongo empieza a atacar la estructura básica de la lignina, o los residuos de flores, y deja así disponible la celulosa que contienen y que pasa a degradar, a su vez, en glucosa. Y esta sustancia es la base de la biomasa con la que se produce el etanol.


“El Pleurotus ya se ve en el mercado y se lo vende como ‘orellanas’, al lado del champiñón”, afirma el profesor.

Destaca que primero se estudió el tipo de enzimas que producían los hongos y su interacción con los residuos de rosas y crisantemos: “Es un proceso fenomenológico bastante complejo. Hubo que identificar de manera clara y concisa cuáles son las proteínas, cuál es la actividad de los microorganismos y qué tan potentes son esas herramientas enzimáticas para poder romper esos polímeros”.

Decidieron trabajar con rosas y crisantemos, porque el país es gran productor de este tipo de flores. Con clavel, el primero en producción, se presentó un problema con el sustrato y no fue posible lograrlo.

Y agrega que otro resultado fundamental del trabajo doctoral es la dramática reducción del tiempo para la obtención de los azúcares: “Tradicionalmente, este tipo de procesos duran días o semanas, pero logramos hidrólisis en menos de un día. En este trabajo lo que buscábamos era obtener esos azúcares y conocer el comportamiento de los mediadores, como los hongos, y cómo sacarles el mejor provecho. Los azúcares logrados son de altísima calidad”.

El trabajo fue adelantado en una planta piloto. Pero el objetivo es irlo escalando, es decir: emplear biorreactores de cinco litros, inicialmente, y luego otros de escala industrial.

“Es una forma más viable y más económica de producir los biocombustibles que necesitamos, o los azúcares que se pueden usar para obtener muchos productos diferentes al etanol. La idea es que nosotros podamos en el país hacer sucroquímica, a partir de la biomasa de celulosa, hemicelulosa y lignina. Con estos tres tipos podríamos montar una industria basada en azúcares y reemplazar a la actual petroquímica, lo que reduciría ostensiblemente los costos de producción y sería más amable con el medioambiente”, asegura.