Por:
Diana Catalina Chaparro Triana
Nidia Elizabeth Ramírez Contreras
David Arturo Munar Flórez
Jesús Alberto García Núñez
Programa de Procesamiento, Área Biorrefinería y Sostenibilidad, Cenipalma.
El agua como elemento esencial para la vida y principal materia prima para algunas actividades económicas como la agricultura, industria y energía, se convierte en un tema de estudio de alto interés especialmente en todo lo relacionado con huella hídrica, ahorro y uso eficiente, prevención y control de la contaminación, y recuperación de la calidad; por lo que se considera como un elemento transversal dentro de las estrategias de economía circular y sostenibilidad.
La agroindustria de la palma de aceite hace uso del recurso hídrico en las etapas de cultivo y de beneficio del fruto, en el que uno de los subproductos del proceso de la extracción del aceite de palma crudo es el efluente líquido o POME, por sus siglas en inglés. El efluente se genera en las etapas de esterilización, clarificación y palmistería (Figura 1) y contiene lodos, agua y aceite. El POME es la biomasa residual que presenta mayor dificultad para su aprovechamiento debido a sus características fisicoquímicas. Si bien, no contiene sustancias tóxicas, sí se caracteriza por sus altas temperaturas a la salida de la planta de beneficio y por su alto contenido de materia orgánica.
Figura 1. Generación de efluentes (POME) durante el proceso de extracción de aceite de palma crudo. Fuente: autores, 2023
Para el tratamiento de los efluentes se han implementado tecnologías que faciliten la recuperación de la calidad del agua, el cumplimiento de la normatividad ambiental y que permitan su reúso dentro del proceso del beneficio del fruto o en otras actividades de la cadena productiva. Por ejemplo, algunas plantas de beneficio realizan recirculación de corrientes de POME dentro del proceso, específicamente de las corrientes de los condensados de esterilización, para reducir la cantidad de agua limpia adicionada al proceso. También, se ha implementado el uso de los efluentes para fertirriego y compostaje, con el fin de hacer recirculación de los nutrientes contenidos (nitrógeno, fósforo, etc.) y contribuir con la reducción de fertilizantes de síntesis química y la disminución del agua de riego.
En este proceso se generan subproductos que pueden convertirse en alternativas de valor para el sector agrícola y energético, haciendo que los sistemas de tratamiento de efluentes de las plantas de beneficio sean más sostenibles ambiental y económicamente. La recuperación de los subproductos en forma de energía, agua de calidad, biosólidos y nutrientes, representan una oportunidad para contribuir con la circularidad y la sostenibilidad de dichos sistemas y de toda la cadena productiva. Actualmente, el tratamiento del POME se realiza mediante procesos de digestión anaeróbica con la captura del biogás generado por los procesos de degradación de la materia orgánica. Estos tipos de sistemas de tratamiento se han fortalecido debido a la posibilidad de conservar, recuperar y generar energía y subproductos a partir del aprovechamiento del biogás, vertimiento final y de los lodos residuales producidos durante las diferentes etapas del proceso biológico. Las etapas que conforman el proceso de digestión anaerobia son hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanógenesis, favoreciendo la valorización de la biomasa residual y permitiendo el cierre de ciclos basados en el concepto de bioeconomía circular y biorrefinería.
Generación de bioenergía
El aprovechamiento del biogás abre caminos hacia la descarbonización de la economía y la transición energética, por considerarse como una alternativa al uso de energías provenientes de fuentes fósiles y no renovables. De acuerdo con Althausen (2016), por cada metro cúbico de POME se pueden llegar a generar entre 25 y 35 m³ de biogás, según la cantidad de materia orgánica que contenga el efluente, o entre 150 a 210 kWh de energía, evitando la liberación de GEI a la atmósfera. Esta energía puede ser usada como combustible de calderas para producción de energía eléctrica o puede convertirse en biocombustible (biometano), que puede ser usado como sustituto de la gasolina y el diésel en vehículos y maquinaria.
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Uso de biosólidos
Los lodos residuales de los sistemas de tratamiento de efluentes se han considerado por tradición como residuos para ser descartados. Sin embargo, para el caso de los biosólidos es posible obtener biogás a partir de su digestión anaerobia, o ser incluidos como parte del proceso de compostaje de la biomasa residual sólida o como parte del programa de fertilización de las plantaciones. De igual manera, pueden tenerse en cuenta como parte de los programas de recuperación de suelos degradados por ser considerados ricos en nutrientes, pues la recuperación de nutrientes como el fósforo puede contribuir a mejorar la calidad del suelo, su productividad y los rendimientos de los cultivos.
Uso del agua tratada
La implementación del agua tratada dentro de los programas de riego de las plantaciones, así como en las etapas de beneficio del fruto, contribuye al uso eficiente del recurso hídrico, lo que reduce la presión ambiental de los ecosistemas ubicados alrededor de las áreas de influencia de las empresas involucradas, pues disminuye la captación de agua de las fuentes hídricas subterráneas y superficiales. De igual forma, esta práctica ayuda a bajar los vertimientos finales que son dispuestos en fuentes hídricas.
Considerando las tecnologías modernas es importante continuar explorando alternativas que permitan transformar el concepto de sistemas de tratamiento de aguas residuales, en sistemas de recuperación de recursos mediante la valorización de subproductos para la generación de soluciones.
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