Las tunas como fuente de energía

Hablando con mi papa sobre un articulo mío de “a la mala sequía buena cara” y sobre las exquisitas tunas, mi padre me dijo “y tu sabias que ahora se puede generar energía de la tuna”, lo quede mirando pero como no puede ser, busque en Internet y es verdad.

Espero que después de leer este articulo que copie de una pagina web ahora los cerros eriazos de nuestro país, además de adornarnos y degustar de esta exquisita fruta con mucha vitamina C, podamos además generar energía

El Señor José Tohá, científico de la Universidad de Chile descubrió que la tuna, además de proporcionarnos el delicioso fruto estival, posee un secreto bien guardado entre sus hojas: energía

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“Un importante hallazgo en este sentido realizó el investigador de la Facultad de Física de la Universidad de Chile, José Tohá, quien descubrió que la tuna es una importante fuente de energía y un potencial paliativo al problema energético. Esto se debería a que las hojas de la planta tienen la capacidad de generar altas concentraciones de hidrógeno y metano durante su fermentación, gracias a su especial sistema de adaptación: por la noche, el cactus abre sus poros para captar agua y anhídrido carbónico, mientras que durante el día los cierra para evitar que escape el agua. En el día, con la energía del sol, realiza la fotosíntesis y produce grandes cantidades de ácidos orgánicos, que son los precursores de los gases antes mencionados.

Como la mayoría de los grandes descubrimientos, el hallazgo fue casual. Para hablar a sus alumnos sobre fermentación molió una hoja de tuna que dejó dentro de un envase cerrado. Al día siguiente encontró que éste había estallado, observando que el gas acumulado produjo la reacción. En ese momento no dudó comenzar la investigación junto a un grupo de sus colaboradores.

-Ha sido una historia lenta, pero fructífera. Esto se debe a lo difícil que fue identificar las partes del proceso. Para descubrirlo fuimos estimulando su marcha por medio de la adición de otros intermediarios del ciclo de los ácidos orgánicos, lo que no fue nada fácil, porque en este tipo de sistemas los ciclos son redes y cualquier elemento que cambie, altera todo el conjunto.

Pensaron, por ejemplo, que agregando más intermediarios (ciertos compuestos químicos) obtendrían más gas, pero no siempre daba resultado. También probaron frenando el crecimiento de la tuna y dejando la fotosíntesis activa: así lograron una tuna en baja concentración de hidrógeno y la estimularon para observar si la fotosíntesis perdía sentido y la planta dejaba de crecer. La idea era que en ese momento el ciclo se devolviera y diera mayor cantidad de hidrógeno. Pero fue un intento fallido.

Finalmente descubrieron que la aparición de hidrógeno se debe a la descomposición de los ácidos que posee la tuna. "Se trata de una fermentación microbiana muy rápida, porque la tuna posee muchos ácidos orgánicos", afirma el científico.

"La verdad -explica Tohá- es que el hidrógeno se genera por un proceso enzimático que actúa sobre los ácidos orgánicos y funciona en una escala superior a los 40 grados celsius".

Para controlar mejor el proceso los investigadores construyeron un digestor especial con materiales muy simples, que permite optimizar las condiciones de fermentación

…y surgió el metano

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¿Existe alguna relación entre la producción de gas y la cantidad de ácidos orgánicos presentes en la tuna?

Es espontáneo. Podríamos hacer por gramo seco los 60 cm3 de hidrógeno, que es el peak para el segundo día. Diez días más tarde comienza la división del metano que entrega aproximadamente 300 cm3 por gramo seco.

¿Esas fermentaciones son producidas por microorganismos ambientales o los agregan ustedes al sistema?

Sólo agregamos las hojas de tunas trituradas. Tenemos mucho cuidado con el digestor de gas, hacemos un hoyo en el suelo para que la humedad mantenga el calor y produzca aire. Como en cualquier digestión anaeróbica, lo importante es que los organismos coman y de pasada generen gas. Para no cerrar la cadena de reacciones fermentativas, al acidificar el medio, dejamos una pequeña cantidad de microorganismos como inóculo dentro de un digestor, de este modo aceleramos la fermentación de la próxima porción de hojas.

¿Cuáles son las condiciones de fermentación?

Las condiciones normales, 30º a 40º C.

¿Tiene usted calculado el poder calorífico de la mezcla de gas que obtiene?

En los fermentadores corrientes se obtiene una mezcla de 40% de metano y 60% de CO2. En este caso prácticamente hay un 80% de metano y 20% de CO2. Para eliminar el CO2 hacemos pasar el gas de la fermentación por una trampa de agua. Como el metano no es soluble en agua se acumula en el gasómetro y el CO2 se disuelve en el agua.

¿Si una de las finalidades del cultivo es vender fruta, cómo se maneja la producción de hoja para poder fermentar y no dañar la producción frutícola?

Es perfectamente compatible. Una plantación de tunas de una hectárea produce normalmente unas 30 toneladas de desechos de hoja al año.

Sacando cálculos

A juicio de Tohá el cálculo es sencillo, "con aproximadamente tres kilos de tunas secas puedes producir un metro cúbico de gas que se traduce en aproximadamente 10 kW-h. Si pensamos que en una hectárea tenemos unas 30 toneladas de desechos de hojas al año, se podrían producir 18 metros cúbicos de gas cada día, el equivalente a unos 150 kW-h diarios, suficientes para abastecer a una población completa".

Esta idea ya está dando frutos exitosos, relata el científico. En la Cuarta Región existe un agricultor que tiene éxito con este sistema: posee una gran plantación de tunas que cultiva para extraer un pigmento rojo aceptado por el Food and Drug Administration (FDA)- y aprovecha las hojas para fermentarlas y producir el gas metano que vende a una pequeña central eléctrica cercana a su predio.

"Por ahora lo más recomendable -señala el investigador- es usar este gas en tareas puntuales dentro del hogar, tales como calentar la comida o generar luz eléctrica, porque tiene un rendimiento muy superior al de un motor, que pierde un 15% de la energía en entropía. Más tarde podríamos abastecer a pequeños pueblos aislados".

El propósito final de José Tohá es conseguir financiamiento y apoyo para realizar un proyecto de mayor envergadura que permita una producción y uso de esta energía a gran escala: "en el norte existe mucho terreno desaprovechado que debería destinarse al cultivo de cientos de hectáreas de tunas, generando grandes cantidades de electricidad y convirtiendo al sistema en una real alternativa a las clásicas formas de producción de energía en el mundo".

Receta energética

Si usted tiene una plantación de tunas y quiere experimentar con el sistema de Tohá, construya un digestor con el diseño que le presentamos. Luego muela las paletas de tuna, introdúzcalas en un estanque sellado con una cañería superior para el escape de gas, espere dos días para obtener hidrógeno y diez para el metano. No olvide pasar la cañería por una trampa de agua. El gas debe ser recepcionado en otro estanque sellado.

Resultado: en el agua queda disuelto el CO2 y en la parte superior del estanque queda el metano. El gas acumulado hace que el estanque superior flote.”

http://www.bioplanet.net/magazine/bio_sepoct_1999/bio_1999_sepoct_desarrollo.htm

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Comentarios

hola quisiera saver, este articulo de entrevista fue publicado en la revista bioplanet. saludos.

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hola nubedesol a traves de la direccion que colocaste no puedo entrar al articulo estoy buscando el numero de la revista en que fue publicado, ya que estoy con una investigacion referente al tema si me pudieras ayudar te lo agradeceria mucho.

saludos.

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muchas gracias por tu informacion nubedesol.

saludos.

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ESTUVE LEYENDO CODELCO VA IMPLMENTAR EL CULTIVO DE TUNA EN VENTANAS ME PARECE UN PROYECTO DEVIERA DAR RESULTADO DE AQUI A TRES AÑOS EN LA EXTRACCION DE BIOGAS ESTE  PROFESOR ERA CAPISIMO MUY ADELANTDO EN SU VISION PARA ESOS AÑOS.

SALUDOS.

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 Hola muy bueno su articulo.

   mi aunto es que mi familia posee varios predios en el sector de pucalan sercano a ventanas y me gustaria saber mas sobre como esw el cultivo de tunares cuidados riego etc. podria alludarme en eso de antemano gracias.

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hola  actualmente me encuentro desarrollando proyectos relacionado con enersias limpias   encuentro muy interesante el estudio sobre la generacion de metano y lo mas probable es que construya un equipo experimental para producir el gas  si poseen mas informacion  les estaria muy agradecido

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hola, esta buenisimo el articulo, con mis alumnas estabamos buscando informacion para un trabajo de feria de ciencia con cactus y como la tuna es de la familia de las cactasea nos vino de lujo la info, solo que nos faltaria un detalle como producir energia en forma casera???, nos ayudan

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hola soy de argentina tengo necesidad de saber mas sobre la hoja de la tuna como remedio para bajar de peso sirve mi hijo tiene problema de colon irritable tiene mucha diarrea le sirve la hoja para su problema porque la fruta no se consigue es muy dificil de conseguir por fabor si me pueden ayudar gracias

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Me ha llegado recién ahora tu interesante artículo "las tunas como fuente de energía" y te agradeceré si me puedes dar las coordenadas para ubicar al productor particular de gas que mencionas se encuentra en la IV Región. 

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Soy el director de revista Bioplanet y te agradezco haber respaldado este artículo tan interesante que fue publicada en la primera edición de julio 1999.

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Mas que un comentario les tengo varias inquietudes, lo del biodisgestor lo tengo solucionado ya que los construyo en ferrocemento, esta tipo Apuntia ficus>) o se da a la altura del mar, como se usa, fresca o previamente secada  y molida

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Mi compañia elqui global energy construye plantas de biogas con nopales ( tunas), pueden visitarnos y con agrado responderemos sus consultas


www.elquiglobalenergy.com

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