De bebida a energía: científicos encuentran uso energético de la yerba mate usada

Investigadores del Clemente Estable obtuvieron metano del típico residuo de los hogares uruguayos

Anticíclico. El consumo de yerba acompaña al uruguayo incluso en períodos de crisis, dice Soldo.
La yerba mate usada puede generar metano.

Las ideas asaltan en cualquier momento. Y en el Laboratorio de Ecología Microbiana del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE) ocurrió limpiando un mate. La pregunta fue la siguiente: ¿la yerba mate desechada sirve para generar energía?

La conclusión fue esta: se la puede usar para obtener metano, un gas combustible, incoloro y no tóxico que sirve para producir electricidad o se puede mezclar con el gas usado en la cocina. “Es posible”, dijo Claudia Etchebehere, directora del laboratorio y una de las autoras principales del primer estudio sobre la recuperación energética del despercidio de yerba mate.

El artículo publicado en la revista Fuel dio el primer paso: la yerba mate (Ilex paraguayensis), ese producto tan consumido en el país y, por tanto, que termina en la basura por toneladas, puede ser aprovechado dos veces más: primero por el metano y luego por el compost.

Con los experimentos se observó que la yerba mate usada tiene un rendimiento energético similar al residuo de café pero es mejor que, por ejemplo, la cáscara de arroz o el bagazo de caña de azúcar, entre otros residuos industriales, luego de aplicarle un tratamiento químico. En este caso, la producción aumenta en más de 10 veces.

Pero a priori ya presenta varias ventajas. Una de ellas es la cantidad. Uruguay importa más de 30.000 toneladas de yerba mate al año que luego resultan en un desperdicio con tres veces su peso inicial debido a la retención de agua. Solo en Montevideo se desechan 125 toneladas cada día.

“Es un porcentaje altísimo de la basura que generamos en nuestras casas, instituciones y empresas”, recordó la científica. Se estima que el 11% de la basura doméstica de todo el país corresponde a yerba.

Esto, para Etchebehere, ya representa una “excelente oportunidad” para la revalorización energética, sin contar que se resolvería problemas de acumulación asociados con la higiene y de contaminación ambiental.

Además, la yerba mate ya está triturada y recibe un pretratamiento térmico. El agua caliente utilizada en la preparación de la infusión facilita la degradación de las fibras de celulosa. Y, por último, este es un residuo fácil de recolectar en recipientes separados del resto de la basura.

Claudia Etchebehere
La microbióloga Claudia Etchebehere (foto superior) lidera las investigaciones de obtención de metano a partir de yerba mate usada.

Experimentos con un "mate gigante".

Para los experimentos se puso en práctica un “simulacro de mate gigante”, comentó la microbióloga.

Los investigadores del IIBCE, con la participación de colegas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República y de la Cátedra de Bioquímica de la Universidad CLAEH, debían simular la composición del residuo para luego tratarlo con los equipos del laboratorio.

El metano es el resultado del metabolismo de pequeños microorganismos que viven en un consorcio junto a otros microorganismos que los benefician; todos forman una cadena trófica donde unos consumen lo que otros producen y, en este caso, el resultado en condiciones anaeróbicas (es decir, sin oxígeno) es el gas.

Para medir la producción de metano a partir de la yerba mate usada, los científicos colocaron el residuo con un consorcio de estos microorganismos en frascos conectados a un medidor de gases. A medida que pasa el tiempo se puede saber cuál es el rendimiento: la cantidad de metano por kilo de yerba usada.

“Hicimos el experimento para saber cuál es el potencial del residuo de yerba mate e hicimos una serie de tratamientos químicos que rompen las fibras de lignocelulosa que son difíciles de degradar. Así calculamos cuanta energía se recupera y si el tratamiento químico sería rentable y nos dio que sí: produce una cantidad esperable y considerable de metano”, explicó Etchebehere a El País.

¿Qué es el metano y cómo se produce?

El metano es un gas inodoro, incoloro y altamente inflamable que existe naturalmente como una molécula que tiene un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno (CH4). A pesar de no ser uno de los gases más importantes en la atmósfera (como sí lo son el nitrógeno, oxígeno y argón), es uno de los compuestos orgánicos más abundantes en la Tierra. El metano es, además, el componente principal del gas natural, y se usa como combustible para generar calefacción o electricidad en distintas partes del mundo. Es, además, el segundo gas en importancia en relación al efecto invernadero, con una contribución relativa estimada en 20%.

La concentración de metano en la atmósfera en los últimos dos siglos ha aumentado en más de 140% y la comunidad científica estima que este gran aumento ha sido fundamentalmente causado por la actividad humana. Las fuentes de emisión de este gas más importantes en el mundo son la descomposición de basura, los sistemas energéticos basados en petróleo y gas natural, la actividad agropecuaria, las minas de carbón, el tratamiento de aguas residuales y algunos procesos industriales. Las principales fuentes de emisiones de metano en Uruguay son el sector agropecuario (90% del total) y la descomposición de basura (10% del total). La fermentación entérica de los rumiantes

Es responsable del 95% del total de metano emitido en el sector agropecuario. La otra fuente importante de producción de metano en la agricultura es el cultivo de arroz regado por inundación. Se ha estimado que las emisiones de metano de campos de arroz inundado son responsables de hasta un 30% de las emisiones totales de dicho gas en el mundo.

En Uruguay, las emisiones de metano provenientes de la producción de arroz ha variado entre el 4% y el 10% de las totales provenientes del sector agropecuario, según cifras oficiales. El metano en campos de arroz es originado fundamentalmente por la descomposición anaeróbica (en ausencia de oxígeno) de materia orgánica llevada a cabo por microorganismos del suelo.

Próximas evaluaciones.

El paso siguiente para una investigación en la materia es hacer estudios con un reactor para ver cómo se comporta la producción de metano en periodos más largos y evaluar los costos asociados a la recolección del residuo.

También hay que calcular el costo de la recolección del residuo, la que puede hacerse con contenedores especiales al estilo de los que están instalados para el aceite doméstico usado. “Para pensar en una aplicación hay que hacer una evaluación a escala piloto”, apuntó la microbióloga en diálogo con El País.

yerba clemente estable
Experimentos con yerba mate en el Clemente Estable

Por lo pronto se sabe que la yerba mate no va a faltar. Hoy casi toda es desechada a la basura, salvo el pequeño porcentaje que se destina al compostaje.

Este trabajo también tiene noticias en este aspecto: el residuo de yerba mate una vez tratado para la obtención de metano continúa siendo útil para ser devuelvo a la tierra. Aunque tiene menos materia orgánica, sigue teniendo los nutrientes necesarios: fósforo, nitrógeno y sales.

Comida para lombrices y abono para las plantas.

Los desechos de yerba mate tienen un gran potencial de reciclado si son utilizados como sustrato en la lombricultura por sus condiciones de humedad, molido y homogeneidad.

En el artículo La yerba no es basura: lombricultura y producción de vermicompost a partir de residuos de yerba mate en Uruguay elaborado por técnicos del LATU, se explica que el humus obtenido a partir de este residuo, según experimentos, tiene un valor de nitrógeno (1%) y de materia orgánica (30%) similar al encontrado en otros humus que se obtienen por procedimientos semejantes. En cambio, los valores medidos de fósforo resultaron bajos.

La asociación civil Centro Uruguay Independiente (CUI), que tiene como objetivo promover emprendimientos de carácter productivo, educativo, terapéutico, ambiental y cultural, promueve la producción de vermicompost a partir de yerba usada a través de un manejo simple, sin olores ni riesgos de ningún tipo en cualquier espacio que se tenga disponible.

La técnica consiste en la cría de lombrices Eisenia Foetida para la producción de humus a partir del sustrato orgánico.

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