Transformar energía solar en energía eléctrica no es algo nuevo. Sin embargo, aplicar la radiación solar -convertida en electricidad- a un proceso electrocatalítico, para producir biodiesel sin que haya inversión o gasto en energía eléctrica, sí es una innovación desarrollada en el Laboratorio de Catálisis y Energía del Instituto de Ciencias de la BUAP (ICUAP), uno de los tres que en México cuentan con el equipo para certificar y evaluar la calidad del biodiesel que se utiliza en los motores de combustión interna.
El biodiesel se ha convertido en una alternativa comercial a los combustibles fósiles. No obstante, el proceso de transformación de aceites en biodiesel requiere de altas temperaturas por largos periodos, para lo cual es necesaria la electricidad que eleva los costos de producción.
La doctora Griselda Corro Hernández, responsable del Laboratorio de Catálisis y Energía del ICUAP, emplea la radiación solar como fuente de energía para producir las altas temperaturas requeridas, lo que permite innovar y optimizar procesos en la producción de este biocombustible, siendo así un sistema único en el mundo.
Los resultados del proyecto de la investigadora se aprecian directamente en los costos de producción del biodiesel: dos pesos por litro, en comparación con otros laboratorios donde se produce a 16 pesos por litro.
En México sólo tres laboratorios cuentan con el equipo necesario para certificar y evaluar la calidad del biodiesel que se utiliza en los motores de combustión interna. Uno de éstos es el Laboratorio de Catálisis y Energía, del ICUAP, ubicado en Ciudad Universitaria, donde se realizan estudios de cromatografía de gases y espectroscopia infrarroja, básicos para dicha certificación. Además, se generan catalizadores, es decir, materiales para acelerar procesos químicos que son activados únicamente con energía solar.
La relevancia de las investigaciones a cargo del Cuerpo Académico Catálisis y Energía del ICUAP se plasma en el registro de dos solicitudes de patente: un sistema catalítico sofisticado y un reactor que trabaja con energía solar, el cual permite la concentración de la luz y de los fotones del sol para la producción de diferentes hidrocarburos, informó la Doctora de Estado en Ciencias Físicas, por la Universidad de Poitiers, Francia.
Un proceso absolutamente ecológico
La obtención de biodiesel es un proceso absolutamente ecológico. Para transformar el aceite vegetal reciclado de cocina en biodiesel se emplean catalizadores, por lo que dicho proceso se efectúa a temperatura ambiente. Después, ya como biodiesel pasa a un segundo reactor donde se lava con agua caliente y se seca; ambos procesos se realizan con energía eléctrica obtenida por paneles solares.
“Para el secado y purificación del biocombustible, generalmente, se necesita la energía térmica, la cual se obtiene por medio de resistencias calentadas con electricidad. Lo que hicimos nosotros fue no conectar los calentadores a la red urbana, sino a las entradas de electricidad que nos proporciona nuestro sistema fotovoltaico y de transformación a corriente alterna”, destacó la doctora Corro Hernández, nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
Actualmente, se utilizan diez litros de aceite vegetal reciclado de cocina para obtener 9.5 litros de biodiesel -por la reacción con metanol-, pero el objetivo es producir un porcentaje mayor a escala.
Desarrollo de hidrocarburos sintéticos
El Cuerpo Académico Catálisis y Energía del ICUAP, conformado por los doctores Fortino Bañuelos Romero, Vladimir Serkin, Ricardo Peña Moreno y Griselda Corro Hernández, ha obtenido 120 compuestos diferentes en baja cantidad y, en mayor proporción, hidrocarburos sintéticos como el metano, metanol, etano, etanol y butano, usando bióxido de carbono, agua y la energía que ofrece el sol, hecho significativo dado que los hidrocarburos son derivados del petróleo.
Dicho grupo de investigación comenzó con pruebas experimentales con una diversidad de materiales con propiedades ácidas, básicas y fotolíticas para depurar parámetros y materiales, hasta llegar a dos solicitudes de patente.
Entre las investigaciones que también se realizan en el Laboratorio de Catálisis y Energía, del Centro de Química del ICUAP, destacan además las relacionadas con la producción de biodiesel, a partir de aceites de frituras, y de biogás con desechos de la pulpa de café, aprovechando la energía solar, lo que les ha permitido abatir costos de producción en ambos bioenergéticos.
Para mitigar el problema que representa la pulpa del café -grandes cantidades de desperdicio tras extraer el grano, que es un contaminante para suelos, ambiente y ríos-, en equipo con el investigador del Instituto de Física de la BUAP, Umapada Pal, al fermentar tal materia y someterla a un proceso de fotocatálisis, Corro Hernández logró la generación de propano, butano e isobutano, entre otros combustibles, cuya eficiencia energética es tres veces mayor que el metano.
De esta manera, la investigación realizada por la doctora Griselda Corro ofrece una alternativa energética para no depender de los hidrocarburos, misma que puede traer grandes beneficios para el país.
