Los combustibles fósiles, como el petróleo, siguen siendo la principal fuente de energía y también de contaminación en el planeta. Su uso intensivo elevó las concentraciones de dióxido de carbono —el gas más asociado con la actividad humana— hasta un récord de 422,5 partículas por millón, panorama que ha acelerado la búsqueda de alternativas limpias y viables. En esa ruta surge un aporte innovador: una investigadora demostró que los residuos de plátano fermentado se convertirían en una fuente eficiente para producir biohidrógeno, uno de los sustitutos más prometedores de los combustibles tradicionales.
.jpg)
El biohidrógeno resulta de producir hidrógeno con materiales
orgánicos o mediante procesos naturales como la fermentación, una alternativa
limpia y renovable frente a los combustibles fósiles, y con aplicaciones para
fomentar una movilidad sostenible o para generar electricidad limpia. Frente a
esto, la Asociación de Hidrógeno y el Consejo Mundial de Energía Colombia
destacan que la capacidad de producción de hidrógeno renovable en el país es de
416 toneladas por año.
Con 492.000 hectáreas cultivadas y cerca de 4,9 millones de
toneladas al año, el plátano es uno de los productos más importantes del país.
Una manera de impulsar estas cifras es aprovechar los residuos del plátano con
un enfoque de economía circular, es decir, darles un nuevo uso a materiales que
normalmente se desechan para convertirlos en valor y reducir el impacto
ambiental.
En ese escenario, Jenny Paola Díaz, magíster en Ciencia y
Tecnología de Alimentos de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), comprobó
que mediante un proceso de fermentación la pulpa y la cáscara se pueden
transformar en hidrógeno natural y de bajo costo.
Esta alternativa pionera en Colombia fortalecería los
modelos sostenibles de producción de hidrógeno, pues hoy el 76 % del
generado en el país sigue siendo gris, obtenido a partir de gas natural y con
alta huella contaminante, mientras un 20 % es azul, también producido con
combustibles fósiles pero con captura parcial de sus emisiones, y apenas un
4 % corresponde al hidrógeno verde, obtenido por electrólisis (proceso que
mediante electricidad separa las moléculas del agua) y considerado como la
opción más limpia.
Frente a estas rutas tradicionales, el método evaluado por
la investigadora Díaz parte de fuentes biológicas renovables, lo que abre la
puerta a un hidrógeno con huella de carbono neutra, e incluso negativa,
incorporando la captura y valorización de los demás residuos del proceso.
De pilar económico a fuente de energía
“La base del proyecto fue la fermentación oscura, un proceso
biológico en el que los microorganismos descomponen los azúcares de la fruta y
los transforman en compuestos metabólicos como ácidos butírico y acético e
hidrógeno, y por último también liberan hidrógeno”, explica la magíster.
Uno de los mayores desafíos en la producción de biohidrógeno
es el rendimiento. Para enfrentarlo, a la materia prima se le incorporó un
pretratamiento con el fin de degradar componentes como la lignina y así
facilitar el trabajo de los microorganismos encargados de generar el hidrógeno.
Sin embargo, este pretratamiento no siempre incrementó la
producción, lo que es relevante porque sugiere que los residuos de plátano de
Arauca son eficientes por sí solos para llevar a cabo la fermentación.
“Evidenciamos que a partir de este residuo se produce hidrógeno, aunque el
pretratamiento no siempre aporta a una mayor producción”, afirma la
investigadora.
Por ello el proceso se continuó en biorreactores de 20
litros, con un volumen de trabajo de 12 litros, de los cuales 3 kilos
correspondían a la fruta y cerca de 9 litros al agua. Durante 72 horas estos
ingredientes permanecieron en condiciones estrictamente controladas: ausencia
de luz y oxígeno, sin agitación y a temperatura estable.
Posteriormente, durante 4 días más se establecieron las
condiciones de acidez (pH), temperatura y agitación para iniciar la etapa de
producción del hidrógeno, generando un gas con un contenido máximo de
41,9 % de hidrógeno. El rendimiento fue de 1,16 moles, unidad que
determina la cantidad de hidrógeno por mol de azúcar.
Así, el biohidrógeno generado tiene una aplicabilidad
directa, hecho que se evidenció cuando, al final de la etapa de producción, se
pudo hacer combustión y apareció una llama azul característica, demostrando que
la mezcla gaseosa es capaz de liberar energía de inmediato.
Y aunque el gas se puede purificar después para obtener
hidrógeno de mayor pureza, el hecho de que la mezcla inicial ya sea combustible
amplía su potencial para usos directos en campo, por ejemplo para generar calor
o electricidad de forma local, continua y sostenible.
Una alternativa económica viable
Una de las principales ventajas de la fermentación oscura es
su viabilidad económica: utiliza residuos agroindustriales y requiere equipos
mucho más asequibles que el método convencional de electrólisis, que demanda
alta inversión y un consumo elevado de energía eléctrica. Además, el 38 %
del residuo del plátano queda sin aprovechar tras la cosecha, lo que representa
una oportunidad real para transformarlo en energía y reducir un problema
ambiental recurrente en zonas productoras.
En departamentos como Arauca, en donde la alta producción ha
generado la acumulación de grandes volúmenes de desechos y riesgos para el
ambiente y la salud pública, este tipo de bioconversión es especialmente
pertinente. De hecho, el uso de estos residuos no solo mitigaría dicho
problema, sino que además se integraría a los sistemas locales de energía como
alternativa renovable, particularmente en zonas rurales no interconectadas, en
donde el biohidrógeno impactaría directamente en la autonomía energética de las
comunidades.
Así, este método de producción se podría implementar
directamente en campo, allí donde se concentra la actividad platanera,
democratizando la generación de energía limpia, fomentando la economía circular
y fortaleciendo la autosuficiencia energética en regiones productoras como
Arauca, que supera las 36.000 hectáreas sembradas según el Instituto Colombiano
Agropecuario.
