México.- Especialistas del Departamento de Biotecnología de la Unidad Iztapalapa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) diseñaron una biorrefinería para el manejo sustentable del lirio acuático en los canales de Xochimilco, la cual opera en el Centro de Investigaciones Biológicas y Acuícolas de Cuemanco de la Unidad Xochimilco de la Casa abierta al tiempo.
La instalación puede adaptarse a distintas topografías, replicarse y escalarse en otros sitios, de acuerdo con parámetros de tecnología respetuosa del ambiente, la justicia social y la viabilidad económica.
El doctor Ernesto Favela Torres –adscrito a dicho Departamento de la Unidad Iztapalapa y responsable del proyecto– señaló que en esa sede de la UAM el uso y el aprovechamiento de la especie son materias de trabajo desde los años 80 del siglo pasado, cuando participó en un estudio de la Organización de los Estados Americanos encabezado por el doctor Oscar Monroy Hermosillo, Profesor Distinguido de la UAM, con el propósito de utilizar la planta como absorbente de depuración de agua en ríos y canales.
“Eso nos permitió incursionar en diferentes programas hasta que en 2010, con el doctor Christopher Augur, docente invitado del instituto francés de Investigación para el Desarrollo (IRD), se inició con el tema y hasta la fecha no hemos parado en el objetivo de obtener algún beneficio del lirio acuático”, que ha sido un problema en países tropicales, sobre todo porque crece muy rápido –desde una a tres semanas, según la época– sin que tenga alguna función, aunque en ciertos casos se extrae y en otros se deja en los cuerpos de agua, con impactos socio-económicos y medioambientales.
El biólogo celular y molecular por la Universidad de Provenza, en Marsella, Francia, dijo que a nivel nacional se estima que hay más de 40 mil hectáreas con presencia del mismo y su fácil expansión genera dificultades en canales de navegación, sitios recreativos y de pesca, y en el funcionamiento de presas hidroeléctricas, aun cuando en ciertos lugares existen políticas claras para su eliminación, pero sin estrategias de acondicionamiento ni para la disposición final del material biológico sustraído.
En la Ciudad de México, una parte de las zonas de Xochimilco, Cuemanco y Milpa Alta, cuyos canales están cubiertos de lirio y no están abiertos al turismo, todos los días salen lanchas a limpiarlos, con la circunstancia de que en los meses de marzo a octubre esto se vuelve un gran problema.
El investigador agregó que ha habido muchas iniciativas para erradicarlo mediante pesticidas y control biológico, pero “la realidad es que nada ha resultado” porque implican costos muy altos y son muy dependientes del clima, por lo que “proponemos una estrategia para sacarlo, procesarlo y emplearlo como acondicionador de tierra y acompañamiento de fertilizantes, entre otros usos”.
Esto atiende la estabilización de la materia orgánica, es decir, una vez que se extrae “no dejamos que entre en putrefacción, porque tiene 95 por ciento de agua y una maniobra es secar, aunque se requieren extensas superficies, por lo que aplicamos una aireación mecánica para mantenerlo en condiciones” en periodos de entre 12 y 18 semanas.
La idea es crear una serie de biotecnologías para amortizar los gastos por sustracción y manejo, tareas que llegan a alcanzar, dependiendo del cuerpo de agua, hasta 600 mil pesos por hectárea.
En un primer proyecto que duró cuatro años “logramos desarrollar bioprocesos para la producción de bioetanol, enzimas, composta, biogás y prebióticos –en esto último se obtuvo una patente–” cuyos procesos tienen menores o mayores grados de complejidad tecnológica y, por consiguiente, de inversión.
Más tarde se planteó el diseño de biorreactores y desde 2019 se sometió a la Secretaría de Educación, Ciencia, Tecnología e Innovación de la Ciudad de México (SECTEI) la iniciativa de instalar una biorrefinería, pues “estamos en posibilidades de ofrecer una tecnología para aprovechar el lirio acuático a mediana o gran escala”, sostuvo Favela Torres.
Con el apoyo de la SECTEI, la meta es implementar un mecanismo sustentable de cero residuos para el manejo de la instalación, que tiene una capacidad de hasta cinco toneladas de la especie fresca por semana, materia prima que se destina a la generación de composta, lombricomposta, biogás y material absorbente que puede emplearse en derrames en mar y en tierra.
“De todos los productos que conocemos decidimos estos cuatro por el bajo nivel de inversión que requieren y la gran oportunidad de echar a andar la planta, en pequeñas parcelas de terrenos acuíferos con abundancia de lirio” y con el respaldo del CIBAC para desarrollar la biorrefinería. En un principio se pensó en emplazar pequeñas biorrefinerías en Xochimilco para que agricultores procesaran, cada uno, 300 kilogramos por semana de composta o lombricomposta para uso propio. Sin embargo “hemos avanzado, llegando a entre una y dos toneladas” en el mismo periodo, aunque el potencial es de 12 toneladas.
El Profesor Distinguido de la UAM explicó que el destino del lirio y sus aplicaciones a los cuatro productos ya mencionados depende de la calidad de lo extraído, en particular el grado de contaminación, así como de las necesidades de las comunidades aledañas al sitio de sustracción.
Además, el biorreactor de biogás está en etapa de estabilización y se espera lograr cada semana 13 metros cúbicos de ese combustible, compuesto de metano y dióxido de carbono, en una proporción de 60/40, respectivamente, “equivalente a 26 kilowatts/hora, a partir de 700 kilogramos de lirio fresco”.
Los productos mencionados cumplen con la norma NMX-AA-180-SCFI-2018 para composta y lombricomposta Tipo II y, aun cuando la cartera de la biorrefinería se limita a cuatro, el grupo de trabajo ha desarrollado los bioprocesos para la obtención de enzimas lignocelulolíticas y bioetanol, además de contar con una patente para fabricar prebióticos a partir de lirio acuático.
El doctor Favela Torres puntualizó que a la fecha el principal impacto ha sido el establecimiento de una biorrefinería demostrativa, que deberá hacer las veces de vitrina para que autoridades y pobladores decidan replicar la tecnología en lugares con presencia excesiva de la especie.
El equipo –conformado por los doctores José Antonio Martínez Ruiz, profesor del Departamento de Biotecnología; Isabelle Gaime-Perraud, investigadora del IRD; el maestro Francisco Ramírez Estrada, egresado del Posgrado en Biotecnología de la UAM; el biólogo Raúl Arnulfo Aguilera Ibarra, de la Unidad Xochimilco, y César Darío Juárez Jiménez– se encuentra evaluando la posibilidad de transferir la “pequeña biorrefinería” e instalar otras donde puedan procesarse 50 o 60 toneladas a la semana. Otro de los propósitos es constituir una empresa denominada Lirmex de México.