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Utilización de la paja de arroz como biocombustible

El arroz en unos de los cultivos más comunes en el mundo, pero toda vez que los granos se extraen de los tallos, todo lo que queda es desechado. La buena noticia es que ese residuo agrícola, puede ser una gran alternativa para generar calor o electricidad de manera sostenible y rentable. La paja de arroz puede servir como biocombustible.

La paja de arroz como biocombustible

La demanda mundial de energía sigue aumentando rápidamente a consecuencia del crecimiento poblacional y la creación de supuestas necesidades de desarrollo. Pero, la preocupación ambiental y la fluctuación de los precios del petróleo han hecho que la sociedad coquetee aún más con la idea de producir biocombustible, energía a partir de materia orgánica como el frijol, el maíz y el arroz, productos agrícolas que suelen ser desperdiciados en los campos de cultivo.

En esta oportunidad, nos centraremos en el arroz, específicamente en la paja, un subproducto procedente de la cosecha del grano.

La paja de arroz, de residuo a electricidad y calor

En el proceso de producción de arroz, la paja, ese tallo seco que se extrae del grano, se va acumulando en grandes pilas, hasta fermentarse y descomponerse, llevando a los agricultores a preguntarse qué hacer con semejante cantidad de residuos y ante la falta de opciones o el desconocimiento de ellas, la salida más fácil, barata y rápida es la quema a cielo abierto.

Esta es una práctica muy común de los agricultores. Muchos afirman que con la quema de la paja de arroz se pueden eliminar las plagas y plantas invasoras, controlar las enfermedades o abonar los cultivos, sin embargo, todo indica que el único resultado de esa manera de eliminar el rastrojo es: contaminación, una razón de peso para evaluar qué otros usos se le puede dar a este residuo agroindustrial que no llega a ser consumido por los humanos ni por los animales. Una de las propuestas que suena con más fuerza es la producción de energía renovable.

La paja o cascarilla de arroz sirve como materia prima lignocelulósica. A través de un proceso de fermentación controlada se puede convertir en bioetanol o biogás que se puede utilizar como combustible para la movilidad en vehículos, autobuses, camiones y por qué no, barcos y aviones, pero también para la generación de calor necesario para producir electricidad.  

Con este desecho orgánico se puede sustituir parcialmente al carbón en las centrales térmicas, al gas natural y a la gasolina empleada como combustible para el transporte. De esta forma se le da valor agregado a un producto que por lo general, no tiene un uso agropecuario o comercial y que representa un serio problema ambiental.

Ventajas del uso de la paja de arroz como biocombustible

El uso sostenible de los residuos de los cultivos de arroz permite:

  1. Abastecer las necesidades energéticas actuales a partir de energía renovable, sostenible y viable, que se puede emplear para el autoconsumo, tanto doméstico como industrial.
  2. Reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
  3. Reducir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y metano (CH4) a la atmósfera, derivadas de la eliminación de los residuos de las cosechas.
  4. Mejorar la calidad del suelo.
  5. Mitigar los efectos del cambio climático.
  6. Preservar la diversidad biológica.
  7. Contribuir a la economía circular.
  8. Mejoras socioeconómicas: creación de nuevos empleos, aumento de los ingresos de los agricultores, desarrollo rural, entre otros.
  9. Contribuir al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible.

“Una vez establecida la infraestructura, la utilización de los residuos de los cultivos para la bioenergía puede aportar beneficios económicos a los agricultores, que podrán vender la paja al sector privado, diversificando su flujo de ingresos y reduciendo al mismo tiempo la contaminación del aire. Es fundamental que veamos los residuos de los cultivos no como un desperdicio, sino como un recurso valioso que puede utilizarse para varios fines productivos”

Manas Puri, experto en energía sostenible de la FAO que dirige el equipo en la India.

Con la utilización de la paja de arroz como combustible, se generan nuevas fuentes de ingresos y de energía. Por tanto, no solo se impulsa el desarrollo local, sobre todo en los países asiáticos que son los principales productores de arroz, sino que además, se protegen los recursos del planeta. De tal manera, que el sector agrícola tiene la oportunidad de pasar de ser un enemigo del medioambiente a un gran aliado.

Problemas asociados a la transformación de la paja de arroz

Para transformar la paja de arroz, un pasivo medioambiental, en un activo energético, se hace una quema parcial y controlada del residuo agrícola en la que igualmente se produce cierta cantidad de cenizas que terminan afectando la calidad del aire.

Por ello, hay quienes se han dado a la tarea de estudiar otros posibles usos de tales subproductos de la combustión de este material orgánico. Investigadores de la Facultad de Química de la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), por su parte, aseguran que están trabajando para “buscar aplicaciones en energía para ellas; a lo mejor tienen alto contenido de algún metal en particular que puede utilizarse para otros fines, como base para catalizadores, tratamiento de aguas residuales, entre muchas otras aplicaciones”.

“La idea es tomar esos residuos, resolver problemas de contaminación y generar una fuente de energía renovable, porque al final esto proviene de los mismos cultivos energéticos y de la biomasa.”

Claudia Gutiérrez Antonio, profesora investigadora de la Facultad de Química de la UAQ.
utilización mundial de arroz en 202021
Se estima que la utilización mundial de arroz en 202021 alcanzará los 510,3 millones de toneladas (FAO)

Adicionalmente, hay que decir que este tipo de soluciones medioambientales se topan de frente con otros problemas. En primer lugar, ni los gobiernos ni la iniciativa privada están dispuestos a cambiar su proceder extractivista y consumista, ni mucho menos a asumir el gasto que supone la compleja y costosa adecuación de los recursos técnicos a los criterios de sostenibilidad para lograr la eficiente y rentable liberación de la glucosa de la celulosa presente en la paja de arroz. A eso hay que sumarle la renuencia de muchos agricultores, acostumbrados a sus prácticas tradicionales, a la ejecución de alternativas de menor impacto para el medio ambiente.

Otras aplicaciones de la paja de arroz

La generación de toneladas de paja proveniente del arroz y la falta de sistemas sostenibles para recoger, almacenar y vender los residuos, ha llevado a los agricultores a poner en marcha diversas iniciativas de reaprovechamiento y revalorización de dichos residuos. En algunas zonas, han estado utilizando la paja de arroz, al igual que la caña de azúcar y el café, no solo para la producción energética, sino también como material de compostaje y en la bioconstrucción.

  • En Colombia, por ejemplo, desde el Ministerio de Agricultura se aconseja la reincorporación de este residuo agrícola como abono orgánico para incrementar la producción del grano y a su vez regenerar el suelo cultivable.
  • En California, Estados Unidos, se ha empleado en la fabricación de materiales de construcción. Y más recientemente, en la Universidad de Córdoba (España) se ha presentado un proyecto para obtener, a partir de los residuos de la cáscara de arroz, un compuesto que degrade los gases de nitrógeno generados principalmente por el uso de combustibles fósiles. El objetivo de la propuesta de los científicos españoles, publicada en la revista Chemical Engineering Journal, es purificar el aire urbano a través de un fotocatalizador que se puede aplicar en materiales de construcción para el recubrimiento en la arquitectura urbana.
  • También hay quienes la emplean para la fabricación de mantas o cubiertas vegetales en los campos de olivos o para forraje y camas de ganado.
  • Vale mencionar también el proyecto LOWCARBON FEED que plantea la reutilización de la paja del arroz para conseguir dietas Lowcarbon para las cabras en ordeño.

Estas aplicaciones de los residuos agroalimentarios tienen como propósito reducir los daños ambientales colaterales que provoca la producción de arroz y evitar la problemática social de la quema.

la paja de arroz también sirve como biofertilizante

La utilización de la paja de arroz como biocombustible permite hacerle frente a la dependencia del modelo comercial basado en políticas de sobreexplotación de la materia prima natural y a la vez permite abrirnos paso en la construcción de un futuro con abastecimiento energético confiable y respetuoso con el medioambiente.

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