Evaluación de residuos de la industria tequilera, mango y papel de oficina para producir hidrógeno a partir de la microbiota ruminal bovina

Abstract

El hidrógeno (H2) es una molécula diatómica que ha sido utilizada en una gran variedad de procesos químicos, por lo que se tiene un gran interés en la industria en general, además que ha tomado un papel importante en el cambio hacia las energías verdes por tener más beneficios que daños. Sin embargo, su producción aún se encuentra fuertemente ligada al uso de hidrocarburos, con lo que se generan gases de efecto invernadero que afectan al ambiente, por lo que se han explorado alternativas para obtener H2 a gran escala, y disminuir el impacto en el medio ambiente. Asimismo, la generación de residuos agroindustriales es un tema creciente que debe ser atendido de manera urgente. En este trabajo se evaluaron residuos de la industria del tequila, mango y papel para la producción de hidrógeno por fermentación oscura por microorganismos del rumen bovino. Se compararon tres métodos para la preservación de los consorcios ruminales: secado al sol, secado en horno y ultracongelación (-80 °C) con glicerol como crioprotector. De los cuales, la ultracongelación resultó ser la más adecuada para mantener la capacidad de los consorcios ruminales para producir hidrógeno, ya que se tuvo una pérdida de 15-30% de hidrógeno producido por los consorcios en un periodo de 4 meses. Se evaluó la viabilidad para usar pulpa de mango, papel de oficina, vinazas tequileras, jugo de hojas y bagazo de agave a diferentes concentraciones para producir hidrógeno con diferentes consorcios microbianos, la mayor producción de hidrógeno se obtuvo con 10 g/L de DQO de las vinazas tequileras (397 mL H2/L de medio), seguido del jugo de las hojas de agave con el que se obtuvieron 173 mL de H2/L de medio. Un volumen similar de hidrógeno se logró con 2 g/L de DQO de pulpa de mango (159 mL de H2/L de medio). Por último, se valoró la producción de hidrógeno en un biorreactor en el que se mantuvo constante el pH durante la fermentación (6.5 o 5.2), a pH se encontró una mayor producción de H2. También se analizó el efecto del espacio de cabeza en el reactor (volumen de gas respecto al volumen de medio de cultivo), 1/3 y 2/3 del volumen de medio de cultivo, se encontró que no existe diferencia significativa estadística en la producción de hidrógeno. Con los resultados obtenidos en este trabajo se busca dilucidar el comportamiento de estos consorcios provenientes de ganado, con el propósito de emplear la microbiota de rumen bovino para producir hidrógeno a partir de residuos agroindustriales de la industria tequilera y del mango debido al problema de contaminación ambiental que representan. Aunque se 2 requiere una mayor cantidad de estudios. Este trabajo demostró que es posible producir hidrógeno con la microbiota ruminal bovina y con los residuos agroindustriales probados. Lo que abre nuevas posibilidades en la producción de biocombustibles.