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La UNAM y el Tec de Monterrey convierten residuos de tortilla en energía limpia y agua reutilizable

El residuo líquido de la nixtamalización puede convertirse en agua reutilizable, biogás e hidroxiapatita, un material utilizado en aplicaciones dentales y biomédicas.
Trabajador procesando el maíz en una tortillería
La tecnología desarrollada por la UNAM y el Tecnológico de Monsterrey busca que las tortillerías aprovechen su residuo líquido para generar energía, recuperar agua y obtener materiales con valor comercial. (ALFREDO ESTRELLA/AFP)

Cada día, las 130,000 tortillerías de México utilizan, en promedio, siete litros de agua para producir un kilogramo de tortilla. Por cada 200 kilogramos de maíz procesado, un establecimiento genera entre 1,400 y 1,500 litros de nejayote, el líquido que resulta de cocinar y lavar el grano. En grandes plantas industriales, como Gruma y Minsa, la generación puede alcanzar 200 metros cúbicos diarios, equivalente a 20 pipas de agua.

Para aprovechar ese residuo, el nejayote, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) y el Tecnológico de Monterrey desarrollaron un proyecto para producir hidroxiapatita, un material utilizado en aplicaciones dentales y biomédicas. El proceso también genera biogás con más de 70% de metano, útil para producir calor o electricidad y permite recuperar agua que puede reutilizarse en riego agrícola o lavado de instalaciones.

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"El nejayote crudo, sin tratamiento, actualmente se vierte en las alcantarillas urbanas. Si se deja estancado un día, fermenta y produce un olor muy desagradable. Además, por su contenido de calcio, se incrusta en las tuberías y genera sarro; es prácticamente como tirar una gran cantidad de sarro directamente al drenaje", explica Pabel Cervantes, investigador del Núcleo de Clima y Sostenibilidad de la Escuela de Ingeniería y Ciencias del Tecnológico de Monterrey y fundador del proyecto.

Cervantes cuenta que el proyecto surgió a partir de investigaciones de otros colegas que analizaban el nejayote como una fuente potencial de proteínas. Sin embargo, observó que estos procesos se enfocaban en recuperar las moléculas de interés, mientras el agua residual permanecía sin tratamiento. A partir de ello, planteó abordar el problema desde otra perspectiva: remover primero el calcio y la alcalinidad para tratar integralmente el nejayote y aprovechar sus distintos componentes.

"Este proyecto es un hito porque permite aprovechar por separado los distintos componentes de un desecho líquido con una alta carga de contaminantes. Al separar estos subproductos, es posible darles nuevos usos y abrir oportunidades para ingresar a diferentes mercados", explica.

Por ahora, comenta el investigador, el proyecto se ha probado principalmente en tortillerías con producciones menores a 500 kilogramos diarios en municipios de Puebla como San Andrés Cholula, San Pedro Cholula, Atlixco y Puebla. Aunque destaca que la intención es desarrollar sistemas que puedan adaptarse a cada negocio, pues no todas las tortillerías tienen el mismo espacio, volumen de producción o interés en recuperar agua, energía o materiales.

El proceso de separación

Cervantes señala que la primera etapa consiste en recuperar el calcio mediante un proceso de precipitación que transforma este mineral en hidroxiapatita, con una pureza de 95%. El sistema permite obtener entre 12 y 16 gramos de este material por cada litro de nejayote tratado. Al retirar el calcio desde el inicio, explica, también se reduce el riesgo de que el líquido genere sarro en las tuberías o acumule minerales en los suelos agrícolas.

En el segundo paso, el nejayote pasa por un proceso de digestión anaeróbica, es decir, el proceso donde microorganismos descomponen la materia orgánica que permanece en el líquido y producen biogás con más de 70% de metano. Este gas puede utilizarse como combustible para generar calor en los hornos o para producir electricidad.

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Finalmente, una vez que se han retirado los minerales y degradado la materia orgánica, el líquido restante pasa por una etapa de clarificación para eliminar las partículas que aún permanecen en el agua. El resultado es agua tratada que, al cumplir con los parámetros establecidos por la normativa, puede reutilizarse en actividades que no requieren agua potable, como el riego agrícola o el lavado de pisos e instalaciones.

"En las comunidades, el nejayote generalmente se tira y se esparce sobre la tierra. Quienes tienen jardines o huertas suelen utilizarlo para regar, pero los propios productores reconocen que no pueden aplicar demasiado porque el suelo se vuelve más duro y alcalino. Incluso señalan que, durante la temporada de secas, la tierra llega a adquirir una coloración blanca”, agrega Cervantes.

Los retos de implementación

El investigador del Tecnológico de Monterrey indica que uno de los principales retos para llevar esta tecnología a las tortillerías es la diversidad de procesos con los que se produce el nejayote, pues explica que en los pequeños establecimientos, la cantidad de cal, agua y maíz utilizada puede variar según el método de cada productor y la variedad de grano. A esto se suma la falta de espacio para instalar el sistema en negocios que procesan menos de 500 kilogramos de maíz al día.

En la industria a gran escala, el desafío es distinto, ya que empresas como Gruma y Minsa tienen procesos más estandarizados, pero generan grandes volúmenes de nejayote, lo que requiere sistemas capaces de operar de manera continua y con mayor control. Además, el marco regulatorio limita las posibilidades de reutilizar el agua tratada, ya que actualmente permite principalmente usos de contacto indirecto, como el riego agrícola o el lavado de instalaciones.

Otro reto es encontrar un modelo de implementación que funcione para cada tipo de usuario, ya que mientras algunas tortillerías podrían buscar principalmente evitar problemas por el manejo del nejayote, otras estarían interesadas en recuperar energía o aprovechar comercialmente la hidroxiapatita. Por ello, indica, el proyecto requiere soluciones adaptables y financiamiento para pasar de los prototipos a sistemas comerciales, así como vincular la tecnología con compradores interesados en los materiales recuperados.

"Otra de las cosas que estamos esperando son oportunidades de venture capital para llevar estos pilotos a escenarios reales. Nos estamos acercando cada vez más a una lógica emprendedora; es, en buena medida, un cambio de mentalidad", apunta Cervantes.

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Tags

Tecnológico de Monterrey UNAM sostenibilidad, esg, negocios y finanzas

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