De desechos a energías
Muy buenos días. Hoy queremos hablar de un tema que nos compromete especialmente a los jóvenes colombianos: el cuidado del medioambiente. Nuestro país enfrenta grandes retos frente a la contaminación y el manejo de los residuos, pero también somos una generación que ha buscado soluciones y alternativas sostenibles para proteger el planeta.
Por eso, hoy nos acompaña un invitado que está transformando lo que vemos como desechos en una oportunidad para la vida. Se trata del ingeniero químico Henry Restrepo, un profesional que se ha dedicado a investigar cómo convertir las heces humanas y animales en energía, gas y fertilizante, aportando al bienestar de las comunidades y a la reducción del impacto ambiental.
Ingeniero Henry, es un gusto tenerlo con nosotros. Bienvenido.
Henry Restrepo: Hola a todos, hola Sara. Gracias por invitarme a este espacio. Mi nombre es Henry y me siento muy agradecido por estar compartiendo un poco más sobre estos proyectos que no muchas personas conocen y que generan un impacto relevante para el medioambiente y la sociedad.
Ingeniero Henry, en un momento en el que los jóvenes colombianos están cada vez más interesados en proteger el planeta, ¿por qué consideras importante buscar nuevas formas de aprovechar los residuos que producimos a diario?
Henry Restrepo: Porque a partir de ello ocurren diferentes factores positivos para la sociedad. Primero, se reuse la materia orgánica y se puede cerrar, de una vez por todas, el ciclo del carbono, uno de los principales factores del calentamiento global. Segundo, se pueden valorizar estos residuos en términos de energía calórica o térmica.
Tercero, los residuos aún contienen energía disponible para el consumo de la sociedad, como el digerido, que es una fracción con nutrientes para el campo y que mejora las condiciones del suelo. Esto es clave si se tiene en cuenta que la industria de fertilizantes demanda grandes cantidades de energía y produce numerosos contaminantes durante su fabricación. Entonces, las nuevas formas de recuperación y aprovechamiento de residuos permiten gestionarlos y valorizarlos.
Cuando hablamos de conciencia ambiental, muchas veces no sabemos por dónde empezar. ¿Por qué transformar los desechos en energía puede ser una solución sostenible para el futuro?
Henry Restrepo: Porque convierte un problema ambiental en un recurso útil. En Colombia generamos toneladas de residuos orgánicos que, si no se gestionan correctamente, terminan contaminando el suelo, el aire y el agua.
Al utilizarlos para producir biogás y fertilizante, se evita la contaminación, se reduce la huella de carbono y se reemplaza el uso de combustibles fósiles, como la leña o el gas natural, por una fuente renovable de energía.
También es una alternativa que apoya a las comunidades rurales descentralizadas, porque existen digestores de baja tecnología que pueden instalarse en zonas apartadas para generar energía calórica y mejorar cultivos con fertilizante procesado.
Para iniciar hablando de tu investigación, ¿nos podrías contar en qué consiste y cómo surgió la idea?
Henry Restrepo: La digestión anaeróbica es un proceso biotecnológico que permite gestionar y valorizar los residuos orgánicos, transformándolos en dos productos. El principal es el biogás, con alto contenido de metano, el cual puede ser usado como fuente de energía calórica para comunidades descentralizadas.
Esto ha permitido que varias comunidades reemplacen el uso de combustibles fósiles, como la madera, por biogás, contribuyendo a la reducción de la huella de carbono.
La digestión anaeróbica se ha difundido a nivel latinoamericano y mundial, ya que es una de las principales rutas alternativas para reducir la carbonización. El segundo producto es el digerido, biol o digestato, un lodo líquido rico en nutrientes NPK —nitrógeno, fósforo y potasio—, que puede utilizarse en cultivos o agua de riego.
Por ejemplo, en un proyecto anterior se evaluó el potencial fertilizante del digerido aplicado en pasto de corte para ganado, y se concluyó que favorece el contenido de proteína, lípidos y carbohidratos del forraje.
Henry, cuéntanos qué los motivó a trabajar con un material tan poco común como las heces humanas y animales.
Henry Restrepo: Como lo mencioné, la materia prima para la digestión anaeróbica debe ser orgánica. Históricamente se ha trabajado con estiércol bovino, porcino, equino, aguas de matadero, gallinaza y actualmente estoy desarrollando un proyecto con aguas residuales humanas.
Esto hace parte de una cooperación internacional con la OTAN en Alaska, con el fin de llevar la tecnología a zonas árticas, donde no hay plantas de tratamiento de aguas residuales debido a las bajas temperaturas, que dificultan las condiciones operativas.
En países árticos, estos residuos se depositan en bolsas negras llamadas black holes, que se sellan y se desechan en el mar. Frente a esto, se ha propuesto la implementación de digestores anaeróbicos de baja tecnología que permitan tratar los residuos árticos y producir biogás y digerido.
El proceso sería más lento por la temperatura. En Alaska se trabaja en condiciones extremas de cicrofilia, con temperaturas menores a -20 °C, lo cual reduce la velocidad de la actividad microbiana.
Esto no significa que no pueda llevarse a cabo el proceso, pero sí toma más tiempo. La actividad microbiana es directamente proporcional a la temperatura: a menor temperatura, menor actividad microbiana.
¿Qué tipo de tecnología se usa para transformar estos residuos en energía?
Henry Restrepo: El proceso se realiza en reactores anaerobios, lo cual implica ausencia de oxígeno (condición anaerobia). En la digestión anaeróbica existen dos rutas metabólicas: hidrogenotrófica y acetoclástica. Yo trabajo con la acetoclástica, que consta de cuatro etapas: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis.
- Hidrólisis: Las grandes moléculas orgánicas (proteínas, lípidos y carbohidratos) se fragmentan en cadenas más pequeñas.
- Acidogénesis: Las cadenas cortas se acidifican, formando ácidos grasos volátiles como el butírico, caproico y propiónico.
- Acetogénesis: Los ácidos se transforman en acetato.
- Metanogénesis: Las arqueas metanogénicas consumen el acetato y producen biogás con alto contenido de metano.
¿Cuáles son los principales productos del proceso?
Henry Restrepo: Son dos:
- Biogás: Puede usarse para la cocción de alimentos o, mediante ciclos termodinámicos, generar energía a escala industrial.
- Digerido, biol o digestato: Líquido rico en nutrientes NPK que mejora las condiciones del suelo, aumenta la proteína del forraje y reduce el uso de fertilizantes industriales, cuya fabricación es altamente contaminante.
Henry, ¿cuánto tiempo puede tardar este proceso desde que se recolectan las heces hasta que se convierte en energía o abono?
Henry Restrepo: Depende de muchas variables, principalmente de la temperatura y el sustrato.
Existe un parámetro llamado TRH (Tiempo de Retención Hidráulica), que se refiere al tiempo que permanece una molécula dentro del reactor para degradarse.
No puede fijarse un tiempo exacto de forma general, ya que los microorganismos son seres vivos, pero sí puede estimarse con datos puntuales. Por ejemplo, en condiciones extremas de cicrofilia, el proceso será considerablemente más lento que en condiciones mesofílicas o termofílicas.
¿Cómo contribuye este proyecto a reducir la contaminación y a proteger el medioambiente?
Henry Restrepo: La digestión anaeróbica es una biotecnología de energía renovable, que:
- Estabiliza la materia orgánica y evita emisiones de metano residual.
- Reduce la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y los sólidos volátiles, principales fuentes de metano para producir biogás de calidad.
- Disminuye emisiones de amoníaco y otros gases de efecto invernadero.
¿Cómo ayuda a disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero esta tecnología?
Henry Restrepo: Reduce las emisiones al generar biogás sin usar fuentes fósiles y al estabilizar la materia orgánica, evitando la emisión de metano residual y de amoníaco.
Henry, ¿qué beneficios sociales puede traer a comunidades con bajos recursos o sin acceso a energía?
Henry Restrepo: Existen digestores de baja tecnología, como los tubulares, que son económicos, fáciles de instalar y muy útiles en zonas apartadas.
El biogás puede emplearse para energía calórica, como la cocción de alimentos o calefacción primaria. Transformarlo en energía eléctrica es difícil en zonas rurales apartadas, porque requiere tecnologías costosas que se implementan solo a escala industrial.
Los digeridos pueden usarse como agua de riego o fertilizante, reduciendo costos e incrementando el valor nutricional de los cultivos, el contenido proteico de forrajes y el tiempo de maduración de frutos.
El centro de todo esto es entender que cuidar el medioambiente no es responsabilidad de una sola persona, sino una necesidad que nos involucra a todos. Las heces y residuos, al convertirse en materia prima, impulsan una economía circular, donde nada se pierde y todo se transforma en beneficio social y ambiental.
Muchas gracias, Henry, por acompañarnos y compartir tu conocimiento y ese compromiso con el cuidado del planeta.
Henry Restrepo: Gracias, Sara, por la invitación a este espacio. Saludos.
Informó: Sara Ariza. Unab Radio.