Convierten al lirio acuático en biocombustible

Una investigación conjunta del Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca (ITSTB) —perteneciente al Tecnológico Nacional de México (Tecnm)— y la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) generó una propuesta para utilizar el lirio acuático para la producción de etanol, un biocombustible ambientalmente amigable.

El proyecto denominado “Manejo sustentable de lirio acuático para el saneamiento y protección de cuerpos de agua”, considera la especie vegetal como maleza nociva y busca erradicar el problema mediante el uso del lirio acuático como recurso biótico. Las gamas de alternativas de uso de este vegetal son variadas y contemplan la obtención de biogás, enzimas, nanocristales, composta y bioetanol.

La propuesta nace en 2014, para presentarse en la Convocatoria de Proyectos de Desarrollo Científico para Atender Problemas Nacionales del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), bajo la dirección del doctor Ernesto Favela Torres, del Departamento de Biotecnología de la UAM.

Quien se hace acompañar en este trabjo por Ricardo Hernández Martínez, catedrático e investigador adscrito al Instituto Tecnológico Superior de Tierra Blanca, en el estado de Veracruz, con el propósito de trabajar en el aprovechamiento del lirio acuático para la obtención de bioetanol.

El camalote, flor de agua o lirio acuático es una especie vegetal que pertenece al subreino de las plantas vasculares y es originaria de Sudamérica. De acuerdo con información de la Comisión Nacional para el Conocimiento y Uso de la Biodiversidad (Conabio), el lirio acuático es una planta flotadora o fija al sustrato, que crece en aguas dulces como arroyos, ríos y pantanos.

Es considerada como una plaga o maleza nociva debido a que afecta la supervivencia de animales y plantas nativas, asimismo, afecta la práctica de la acuacultura al impedir el libre paso del oxígeno. Se estima que cubre al menos 40 mil hectáreas de cuerpos de agua en el país, perjudicando también el libre paso del agua o la navegación.

La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO, por sus siglas en inglés) cataloga el lirio acuático como maleza acuática, pues la infestación extensa puede provocar problemas como la evapotranspiración, sedimentación e inundaciones.

La propagación del lirio acuático reduce el flujo de agua en ríos, canales y represas, lo que favorece el proceso de sedimentación y, por consiguiente, disminuye la profundidad del manto acuífero. Debido a la obstaculización por extensiones de lirio acuático, o sedimentación provocada, las inundaciones son frecuentes en periodos de alta precipitación. 

Por otra parte, la evapotranspiración es un proceso de pérdida de humedad de la superficie por evaporación en conjunto con la pérdida de agua por transpiración de la vegetación, mismo que aumenta en superficies cubiertas por lirio acuático, en comparación con superficies de agua descubiertas.

Por su parte, el especialista en biotecnología Ricardo Hernández y el ingeniero en industrias alimentarias Luis Alberto Figueroa Torres, ambos pertenecientes al ITSTB, trabajan en la obtención de etanol a partir de lirio acuático. Esta iniciativa surge por la invitación del doctor Ernesto Favela Torres a participar en el proyecto.

“El lirio acuático es biomasa con alto contenido de compuestos lignocelulolíticos, que puede ser aprovechada para la producción de etanol, e inclusive se considera de segunda generación, ya que no entra en conflicto con las materias primas de primera generación destinadas a la producción de alimentos”, detalló Luis Alberto Figueroa.

Ricardo Hernández explicó que el proceso para la obtención de etanol consta de los pasos siguientes: recolección de lirio acuático, acondicionamiento, sacarificación y fermentación alcohólica. Durante la etapa de acondicionamiento, el lirio es sometido a lavado, separación de hojas, tallos y raíces, reducción de tamaño y, finalmente, secado.

Respecto al secado, Luis Alberto Figueroa comentó que las hojas se someten a un secado solar para retirar el agua de la planta, proceso que favorece la conservación de la muestra por tiempos prolongados. En la sacarificación, ocurre una liberación de azúcares mediante una conversión de celulosa a moléculas de glucosa.

Indicó que “la sacarificación para este proyecto se propone como pretratamiento para liberar el azúcar contenido en la materia orgánica, de esta manera se realizarán dos pretratamientos simultáneos de sacarificación: primero uno físico, el cual consiste en explosión por vapor, y el segundo será un pretratamiento biológico realizado con enzimas”.

Finalmente, en la etapa de fermentación alcohólica, metabolizan la glucosa generando como producto el etanol, por medio de la fermentación por levaduras.