APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES PARA LA CALIDAD AMBIENTAL

APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGROINDUSTRIALES PARA LA CALIDAD AMBIENTAL

La generación de residuos agroindustriales, es actualmente una problemática a nivel mundial, debido a que la mayor parte no son procesados adecuadamente y por ello se lleva a cabo la contaminación ambiental, pero poseen un alto potencial para ser aprovechados en diferentes procesos que incluyen la elaboración de nuevos productos, aportar valor agregado a los productos originales y recuperar condiciones ambientales alteradas. Se pueden identificar categorías beneficiosas de los residuos agroindustriales como lo son: la obtención de bioenergéticos (bioetanol, biodiesel, biogás, biomasa energética), el proceso de compostaje, su aprovechamiento en la producción de alimentos para animales, elaboración de otros productos (ladrillos, biomateriales, papel) y su uso en la recuperación de medios abióticos contaminados (remoción de colorantes, metales pesados e hidrocarburos). El aprovechamiento de estos residuos aparte de dar beneficios tanto ambientales como económicos, promueve un desarrollo sostenible.

El sector agroindustrial genera residuos agroindustriales, como materiales en estado sólido o líquido que se generan a partir del consumo directo de productos primarios o de su industrialización y que ya no son de utilidad, pero que son aptos para el aprovechamiento de generar otro producto con valor económico, de interés comercial y social. En su mayoría estos residuos presentan características para ser aprovechados en la producción de un nuevo producto o como alternativa de recuperación de algún medio contaminado. Los residuos agroindustriales más utilizados para estos fines, son los provenientes de las frutas; ejemplo: la cachaza, bagazo, carbonilla, paja y cogollo que son residuos de la agroindustria de la caña de azúcar, la cascarilla de arroz, desechos cítricos, la cáscara del plátano, zuro de maíz (Producto proveniente de la molienda de los restos de la mazorca del maíz después de retirar los granos), la zoca de café, pasta proteica, lodos, suero, salvado, mostos residuales, vinaza, residuos de material verde (cáscaras, hojas, tallos, bagazo de frutas), entre otros. Por ende, los altos costos de disposición de los residuos agroindustriales deben ser asumidos por las mismas empresas generadoras, permiten que estos se transformen en un problema ambiental y económico. Por lo cual, el aprovechamiento de este tipo de residuos se convierte en una estrategia de manejo ambiental y económico. Sobre el impacto ambiental que genera los residuos agroindustriales (sólidos, líquidos y gaseosos) sino son reutilizados o procesados, algunos de estos son quemados o vertidos en basureros generando gran liberación de (CO2) contaminación de aguas, de suelos, mal olores, proliferación de ratas, entre otros. Estos residuos si al ser aprovechados, generan beneficios al ambiente y a la sociedad, también pueden ser utilizados para la producción de compost, ya que con éste se puede reducir o eliminar el uso de fertilizantes químicos, puesto que tiene la capacidad de mejorar las condiciones físico-químicas del suelo aumentando la fertilidad del mismo. Algunos de los residuos agroindustriales presentan un gran potencial para producir bioenergía a partir de biocombustibles (renovables) como la biomasa energética, el bioetanol, biodiesel, entre otros. El bioetanol es un producto químico obtenido a partir de la fermentación de azúcares presentes en los granos y plantas vegetales, tales como cereales y caña de azúcar. Éstos azúcares están combinados en forma de sacarosa, almidón, hemicelulosa y celulosa. Como alternativa ambiental se presenta la utilización de residuos agroindustriales lignocelulósicos para la producción del bioetanol, empleando en su mayoría procesos biológicos. El biodiesel es el producto de la transesterificación que se da a partir de la reacción química entre los ácidos grasos, provenientes de una gran variedad de cultivos oleaginosos, así como de grasas animales, de aceites y grasas recicladas. Principalmente de los alcoholes como el metanol o el etanol y aceites vegetales; el bagacillo de caña (fibra muy fina de la caña de azúcar), polvillo de fique, afrecho de yuca, se caracterizan por ser biomasa lignocelulósica (componente mayoritario de la biomasa, representando la fuente orgánica más económica, abundante y renovable del mundo (Grupo de Investigación AGR-203 “Ingeniería y Tecnología de Alimentos,” 2011)) y al mismo tiempo, residuos agroindustriales, por lo cual han sido de gran interés para ser utilizados en la producción de biodiesel y otros biocombustibles. El biogás es el producto gaseoso que se obtiene de la descomposición de la materia orgánica mediante acción bacteriana o de su combustión en condiciones anaeróbicas, está compuesto principalmente por metano, (CO2), trazas de hidrogeno y nitrógeno, cabe destacar también que es posible obtener biogás de los residuos agroindustriales de las frutas (cáscara y pulpa, de otros como los tallos, hojas de maíz y trigo) que puede ser utilizado en lámparas, estufas, calentadores, motores a gas, entre otros. Parte de los residuos de la agroindustria representan una biomasa energética que puede ser utilizada como biocombustible. Los cultivos de maíz, caña de azúcar o palma de aceite, usualmente son conocidos como cultivos bioenergéticos porque de los residuos de cosecha o de procesamiento de estos, es posible obtener biocombustibles. Cabe inferir que el suelo es uno de los recursos abióticos importantes para el desarrollo de la vida y que cumple un papel funcional en el desarrollo económico de un determinado país o región. Existen diversas técnicas que permiten al suelo mejorar sus condiciones físicas y químicas, y de igual forma mejorar su capacidad productiva. Entre éstas se encuentra la aplicación de compost (humus) producido mediante el compostaje de residuos agrícolas y agroindustriales, además del uso de estos residuos directamente, el compostaje permite la recuperación de los residuos orgánicos heterogéneos, mediante un bioproceso aeróbico que los convierte en compost. Éste es un producto homogéneo de gran calidad que, al aplicarlo al suelo, permite incrementar la población y actividad microbiana existente, además de los contenidos minerales, aumentando la fertilidad de los mismos. Varios de los residuos agroindustriales presentan una composición química y física que permiten ser utilizados en la producción de alimentos para rumiantes, cerdos, aves y otras especies. Tales residuos provienen de la caña de demolición, residuos de cosecha, melazas, bagazo, cabecilla, pastas proteicas, residuos de cervecería, de hortalizas, entre otros. En argumentaciones anteriores se ha hablado sobre el uso de residuos agroindustriales como bioenergéticos, abono orgánico o compost y alimentos para animales, no obstante, estos pueden ser utilizados en la elaboración de otros productos. En las moliendas de arroz se obtiene como residuo la cascarilla de arroz, ésta puede ser utilizada como combustible en el secado de este cereal, a su vez generando como subproducto de la combustión, la ceniza de arroz. Éste último permite ser utilizado en la fabricación de bloques en concreto no estructurales y ladrillos de mampostería (construcción o combinación de unidades de edificación de materiales de arcilla, hormigón, vidrio, yeso, piedra(Notaciones et al., n.d.), otro residuo agroindustrial aprovechado para este fin es la posibilidad de obtener celulosa (se encuentra en las frutas, las hortalizas y los cereales como constituyente estructural de las paredes celulares y también la producen ciertos microorganismos.Es parte de la fibra cruda, por lo que se elimina en las heces sin haber sido aprovechada(Estrada, 2010)) a partir de bagazo de caña que representa una fuente prometedora en la producción de biomateriales y papel, y la cepa también es muy utilizada en la obtención de bioetanol. Los residuos agroindustriales también han sido útiles para la remoción de contaminantes y recuperación de las condiciones del ambiente afectado, ejemplo de esto son las fuentes hídricas contaminadas con efluentes textiles que pueden ser tratadas con algunos residuos que presentan la capacidad de adsorción como la cascarilla de arroz, otros residuos han sido utilizados para la remoción de colorantes como el bagazo de caña (residuo de materia después de extraído su jugo) y el rastrojo de maíz, en algunos casos son modificados químicamente para aumentar su eficiencia en el proceso, tal es el caso que los residuos agroindustriales más utilizados para la remoción de metales pesados como el bagazo de caña (Pb), cáscara de mandarina (Pb y Cr), cáscara de banano (Cr y Pb), cascarilla de arroz (Cr y Pb), residuos del café (Cu y Cd), entre otros. Finalmente, existe otro método para la adsorción de contaminantes como las columnas rellenas con bagazo de caña de azúcar tienen potencialidades como bioabsorbente de hidrocarburos presentes en aguas oleosas generadas en estaciones de vapor permitiendo reducir los contenidos de grasa, aceites e hidrocarburos de las aguas contaminadas.

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