El Instituto Tecnológico de Santo Domingo (INTEC) participa en el desarrollo de un modelo de biorrefinería flexible que procura transformar el sargazo y residuos agrícolas dominicanos en energía, combustibles, materiales, fertilizantes y compuestos de interés industrial.
El objetivo es avanzar desde los resultados obtenidos a escala de laboratorio hacia futuras instalaciones piloto.
La propuesta forma parte del artículo científico “Hacia biorrefinerías oceánico-terrestres adaptables al clima: integración de algas y residuos agrícolas para bioeconomías circulares”, publicado en ACS Sustainable Resource Management, de la American Chemical Society, cuyo equipo de autores incluye a investigadores del INTEC y de instituciones nacionales de la Red Interuniversitaria de Investigaciones sobre Sargazo (SARGARD) y de Francia. Los resultados presentados en este artículo se obtuvieron en el marco del proyecto “ResAgroSargazo”, financiado por el Ministerio de Relaciones Exteriores y de Europa de Francia, a través de su embajada en República Dominicana y bajo la coordinación de INTEC.
Ulises Jauregui-Haza, profesor e investigador del Área de Ciencias Básicas y Ambientales del INTEC y autor de correspondencia del estudio, explicó que la investigación parte de uno de los principales obstáculos para convertir el sargazo en una materia prima industrial, tomando en cuenta que su disponibilidad cambia considerablemente a lo largo del año.
“La razón fundamental para mí es ese temor a desarrollar una industria para una sola materia prima que es variable en tiempo y en volumen”, afirmó Jauregui-Haza.
Ante esa limitación, los investigadores plantearon sustituir el concepto de una planta dedicada exclusivamente al sargazo por una biorrefinería flexible y multibiomasa, capaz de modificar las materias primas que procesa de acuerdo con su disponibilidad.
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Jauregui-Haza identificó los residuos de la caña de azúcar como una de las principales alternativas para complementar el sargazo en República Dominicana, debido a la complementariedad entre sus períodos de disponibilidad.
Señaló también el potencial de residuos procedentes del coco, café y cacao.
El artículo desarrolló un esquema de operación en el cual las plantas podrían trabajar con una mayor proporción de sargazo durante los meses de mayor afluencia y aumentar el uso de residuos agrícolas cuando disminuyan los arribazones, lo que permitiría reducir la dependencia de una biomasa estacional.
Una planta para generar varios productos
La propuesta desarrollada por los investigadores se basa en el principio de la biorrefinería de aprovechar sucesivamente los diferentes componentes de una biomasa en lugar de destinarla completa a un solo producto.
Jauregui-Haza explicó que una primera etapa permitiría recuperar compuestos de mayor valor presentes en el sargazo y con posibles aplicaciones en áreas como cosmética, agricultura, textiles y otros sectores industriales.
Posteriormente, la fracción fibrosa restante podría utilizarse en la fabricación de materiales como paneles y filtros o someterse a procesos para producir biogás, gas de síntesis, biocarbón, carbón activado y energía.
“La refinería ideal tiene que ser aquella en la que primero se saque todo lo que tiene valor”, sostuvo el investigador del INTEC en un comunicado de prensa.
El estudio evaluó diferentes rutas de procesamiento bioquímicas, termoquímicas e híbridas, entre ellas digestión anaerobia, hidrólisis enzimática, pirólisis y licuefacción hidrotermal.
Los análisis incluidos en la investigación estimaron que los sistemas híbridos podrían reducir hasta 35% las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con instalaciones que utilizan una sola materia prima.
El análisis técnico-económico también situó los costos de procesamiento entre US$120 y US$150 por tonelada de biomasa bajo las condiciones tecnológicas evaluadas.
Otro de los resultados mostró que procesar conjuntamente sargazo y residuos lignocelulósicos, aquellos que forman la estructura de las paredes celulares de las plantas, permitió disminuir alrededor de 22% la concentración de cenizas, lo que favoreció la estabilidad de los reactores y redujo algunos de los problemas técnicos asociados al alto contenido mineral del sargazo.
Más allá del laboratorio
Las tecnologías evaluadas en el artículo se encuentran principalmente en un nivel de madurez tecnológica TRL 4, correspondiente a validaciones realizadas en condiciones de laboratorio.
El siguiente desafío identificado por los investigadores es avanzar hacia instalaciones piloto que permitan demostrar el funcionamiento continuo de estos sistemas a una escala superior y determinar con mayor precisión su desempeño técnico, ambiental y económico.
Jauregui-Haza afirmó que para dar ese paso será necesario movilizar recursos destinados al escalamiento de la investigación.
El desarrollo de esta tecnología también requerirá participación del sector financiero, empresas interesadas en valorizar biomasa y condiciones regulatorias que ofrezcan seguridad para invertir en recolección y transformación del sargazo, afirmó el investigador.
El profesor del INTEC indicó que un marco estable de permisos resulta especialmente importante porque una eventual industria modificaría incluso la forma en que se percibe el sargazo, ya que dejaría de ser únicamente una biomasa que debe retirarse de las costas para convertirse en un recurso con valor económico.
El estudio concluyó que combinar algas y residuos agrícolas puede contribuir simultáneamente al aprovechamiento de recursos, la reducción de impactos ambientales y el desarrollo de nuevas cadenas de valor, aunque su escalamiento dependerá de avances tecnológicos, evaluación ambiental, regulación y financiamiento.
