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Nuevo Sistema de Embrapa y UFC Transforma Frutas y Verduras en Biogás, Reduciendo Costos y Emisiones en Centrales de Abastecimiento
El 9 de septiembre de 2025, la Embrapa Agroindustria Tropical, en colaboración con la Universidad Federal de Ceará (UFC), presentó una innovación tecnológica que promete transformar la gestión de residuos orgánicos en Brasil.
El nuevo sistema, denominado Sistema Integrado de Reactores Anaeróbicos, fue desarrollado para aumentar la producción de biogás a partir de frutas y verduras desechadas, reduciendo costos operativos y emisiones de gases de efecto invernadero.
Nuevo Sistema de Embrapa: Cómo Funciona la Tecnología
La tecnología se aplicó inicialmente en la Central de Abastecimiento de Ceará (Ceasa-CE), donde se desechan mensualmente entre 17 y 25 toneladas de frutas y hortalizas impropias para el consumo humano.
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Antes de la implementación del nuevo sistema, estos residuos eran enviados al vertedero, generando un costo superior a R$ 230 mil por mes. Ahora, se convierten en biogás rico en metano, capaz de satisfacer hasta el 100% de la demanda energética de la Ceasa-CE en los horarios pico, además de generar un ahorro del 20% en la cuenta de energía eléctrica.
El Sistema Integrado de Reactores Anaeróbicos representa un avance significativo en relación con los métodos convencionales de digestión anaeróbica. Tradicionalmente, se utiliza el modelo de reactores de mezcla completa (CSTR), que presenta limitaciones en cuanto a la eficiencia y al aprovechamiento energético. El nuevo sistema de Embrapa realiza un pretratamiento de los residuos de frutas y verduras, separándolos en dos fracciones distintas:
- Fracción líquida: encaminada a reactores de manta de lodo de flujo ascendente (UASB), altamente eficientes en la digestión de sustratos biodegradables.
- Fracción sólida: destinada a la compostaje para producción de fertilizantes o a la metanización seca, aún en fase de pruebas.
Este enfoque permite un mayor aprovechamiento energético, menor ocupación de espacio físico y reducción significativa de costos operativos. Además, el sistema es modular y puede ser adaptado a diferentes escalas de operación, lo que facilita su replicación en otras unidades de abastecimiento.
Producción de Biogás con Frutas y Verduras: Impacto Ambiental y Económico
La producción de biogás con residuos de frutas y verduras es una alternativa sostenible para el tratamiento de residuos orgánicos. Según datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO), cerca del 30% de la producción mundial de frutas y vegetales se pierde o desperdicia. En Brasil, se estima que el 42% de los alimentos producidos se pierden a lo largo de la cadena productiva.
Este desperdicio genera impactos ambientales y sociales significativos. La adopción del nuevo sistema de Embrapa contribuye a:
- Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI)
- Disminución de los costos de transporte y eliminación de residuos
- Generación de energía limpia y renovable
- Estimular la economía circular
Además, el biogás producido puede ser utilizado para generación de electricidad, calefacción de ambientes o como combustible vehicular, ampliando las posibilidades de uso y agregando valor al proceso.
Colaboración con la Universidad Federal de Ceará Fortalece la Innovación
La Universidad Federal de Ceará (UFC) fue un socio estratégico en el desarrollo de la tecnología. El profesor André dos Santos, del Departamento de Ingeniería Hidráulica y Ambiental de la UFC, destacó que el impacto de la innovación puede ser enorme, afirmando que puede generar energía sostenible, menos residuos, empleabilidad y economía circular.
La UFC también será coorganizadora del XV Taller y Simposio Latinoamericano de Digestión Anaeróbica (XV DAAL), que se llevará a cabo en Fortaleza del 14 al 17 de octubre de 2025. El evento reunirá a expertos de diversos países para discutir avances en la producción de biogás y biohidrógeno, consolidando a Brasil como referencia internacional en el área.
Potencial de Replicación del Nuevo Sistema de Embrapa
El modelo desarrollado para la Ceasa-CE tiene un alto potencial de replicación en las otras 57 centrales de abastecimiento de Brasil. La mayor de ellas, ubicada en São Paulo (Ceagesp), genera entre 150 y 180 toneladas de residuos por día. La aplicación del nuevo sistema de Embrapa en estas unidades podría representar una revolución en la gestión de residuos orgánicos en el país.
Además de las centrales de abastecimiento, el sistema puede ser adaptado para su uso en cooperativas agrícolas, industrias alimentarias e incluso en propiedades rurales, ampliando el alcance de la tecnología y promoviendo la descentralización de la generación de energía.
Investigación en Biohidrógeno Amplía Posibilidades Energéticas
Además de la producción de biogás, los investigadores también probaron la generación de biohidrógeno a partir de la fracción líquida de los residuos.
Aunque los resultados aún no son competitivos a escala comercial, la investigación abre camino a nuevas rutas de producción de energía limpia. La tecnología utilizada fue la fermentación oscura en reactores anaeróbicos de lecho estructurado (AnStBR).
La continuidad de los estudios puede viabilizar su aplicación en sectores industriales y de transporte, diversificando la matriz energética brasileña.
Digestión Anaeróbica y Producción de Biogás: Fundamentos y Aplicaciones
La digestión anaeróbica es un proceso microbiológico que transforma materia orgánica en bioproductos energéticos en ausencia de oxígeno. Se utiliza ampliamente en biodigestores para el tratamiento de residuos líquidos, sólidos y semisólidos. Los principales beneficios incluyen:
- Producción de biogás rico en metano
- Recuperación de nutrientes
- Mitigación de emisiones de GEI
- Reducción de carga orgánica en efluentes
Esta técnica se considera una de las más prometedoras para el aprovechamiento energético de residuos orgánicos, especialmente en países con alta producción agrícola como Brasil. La integración con sistemas de compostaje y generación de biofertilizantes potencia los beneficios ambientales y económicos.
Innovación en Embrapa: Relevancia Estratégica para Brasil
El lanzamiento del nuevo sistema por Embrapa, en colaboración con la Universidad Federal de Ceará, representa un hito en la búsqueda de soluciones sostenibles para el tratamiento de residuos orgánicos. La tecnología no solo reduce costos y emisiones, sino que también promueve el uso racional de recursos, contribuyendo a la sostenibilidad ambiental y económica.
Con potencial de replicación en todo el territorio nacional, el sistema representa una solución estratégica para enfrentar el desafío del desperdicio de alimentos y la generación de residuos orgánicos. La iniciativa refuerza el papel de la ciencia y la innovación como motores de la transformación sostenible, posicionando a Brasil como referencia en tecnologías limpias y economía circular.
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