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Conocida por muchos tucumanos, la vinaza es un líquido derivado de la producción de etanol, resultante de la fermentación de jugos o mieles de caña de azúcar y que, si no se dispone adecuadamente, puede ser altamente contaminante.
La Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres ha estudiado, desde hace más de 30 años, alternativas para el aprovechamiento de la vinaza, y hoy cuenta con tres planes de investigación en el área industrial, participando en experiencias satisfactorias de aplicación en campos, compostaje, generación de biogás, concentración y combustión de vinaza con combustibles soportes.
En su biblioteca se encuentran varias publicaciones con información sobre las alternativas para la vinaza, por ejemplo: https://www.eeaoc.gob.ar/?publicacion=av-34-2-5
Según explican los profesionales de la EEAOC, la vinaza se produce en grandes cantidades, con un alto contenido de materia orgánica y elevada salinidad. El desafío para la ciencia y la tecnología, entonces, es convertir estos defectos en virtudes y transformarla en un subproducto al que se le confiera valor agregado, pensando así a la empresa en el marco de una economía circular, bajo el concepto de biorrefinería, con el objetivo de no generar residuos.
Por un lado, de las sales que contiene la vinaza, más del 30% es potasio, expresado como óxido de potasio, un importante fertilizante que puede ser separado para su comercialización.
Aproximadamente el 60 % de los sólidos que contiene la vinaza son compuestos orgánicos que bien pueden ser aprovechados para una biodegradación anaeróbica con generación de biogás o mediante un proceso de concentración previo, como combustible directamente en calderas o en mezclas apropiadas con otras biomasas.
Por último, ese gran volumen de líquido puede ser aprovechado reusándolo en suelos para aprovechamiento de sus constituyentes con fines agronómicos o bien recuperado como agua para su utilización en el mismo proceso fabril luego del procesamiento ya mencionado para la separación de los otros componentes.
La transformación de la vinaza puede realizarse de distintas maneras, mediante operaciones que pueden llamarse primarias y que, en sí mismas, no llegan a un producto final. Por este motivo se hace necesaria la combinación de dos o más de ellos para lograr convertir a la vinaza en productos útiles.
A continuación, en este informe realizado desde la EEAOC, se describen brevemente las alternativas primarias, que ya se encuentran en aplicación o que han sido ensayadas, y luego una descripción de proyectos integrales que llevan a la conversión total de la vinaza.
Las alternativas de aprovechamiento agrícola de la vinaza son hoy las de mayor aplicación en nuestra provincia, las que incluso han sido incorporadas a la legislación ambiental. La Secretaría de Estado de Medio Ambiente ha emitido dos resoluciones a tales efectos basándose en informes técnicos de la EEAOC, donde se expresa que estas prácticas reducen el riesgo ambiental bajo condiciones controladas de aplicación. Son las alternativas que menor costo de inversión representan y se necesita contar con suficiente tierra disponible para realizarlas. El retorno de la inversión es bajo o nulo y la EEAOC colabora con el control de las características del suelo de acuerdo a los protocolos establecidos.
Cabe aclarar que la SEMA (Secretaría de Estado de Medio Ambiente) mediante su Res. N° 148 (SEMA), del 30/03/17, solicita a las empresas que disponen vinaza en suelo una serie de análisis de acuerdo a las especificaciones técnicas de las Resoluciones N° 040 (SEMA) del 22/02/11, N° 047 (SEMA) del 28/02/11, que incluye, como mínimo, análisis de contenido salino, contenido de sales totales y nitratos en las napas freáticas poco profundas, monitoreo de materia orgánica y de relación entre los cationes del suelo, pH, como así también, del estado del suelo pre y post aplicación de vinaza. En caso de que la napa freática oscile por arriba de los 3 metros de profundidad, la empresa deberá colocar, como mínimo, tres freatímetros (uno aguas abajo, uno en el centro del área de aplicación y, el restante, aguas arriba de dicha área). Además, solicita la colección y los análisis físico-químicos de las muestras de aguas freáticas.
El compostaje es una opción relativamente económica, que implica principalmente costos de transporte y requiere importantes superficies de terreno. Consiste en un proceso aeróbico en el que la materia orgánica se descompone por la acción de microorganismos. En la agroindustria sucroalcoholera se utilizan distintos residuos orgánicos, como cachaza, ceniza de lavado de gases de chimenea, bagazo, residuo agrícola de cosecha de caña (RAC), en mezclas que proporcionalmente pueden consumir hasta un 30% de la vinaza producida. También se puede agregar a las mezclas la vinaza previamente concentrada. El producto puede ser usado como enmienda orgánica en campos agrícolas con el aporte de nutrientes como el potasio en cantidades importantes o nitrógeno en menor cantidad. Algunas empresas locales lo están haciendo con buenos resultados.
Por otro lado, la reducción de la materia orgánica de la vinaza por acción de agentes biológicos anaerobios es otra alternativa de tratamiento que brinda la posibilidad de un retorno económico, ya sea debido al biogás que se produce, rico en metano (biocombustible), o bien por el líquido resultante (llamado biol) que tiene un interesante valor como fertilizante. Actualmente una destilería tucumana tiene un biorreactor escala piloto que produce biogás a partir de vinaza. Las empresas que fabrican levaduras también aprovechan su efluente, similar a las vinazas de alcohol, para obtener biogás.
En la concentración de la vinaza el porcentaje de sólidos puede elevarse desde 5-8% hasta 60% y así puede transportarse con menores costos que la original para su uso en campo o bien puede ser quemada en calderas en mezclas con otros combustibles soportes. También puede llegarse a la desecación de la vinaza, a través de secaderos tipo spray, lográndose un polvo con baja humedad, factible de ser utilizado en campo como fertilizante, quemado en calderas como combustible con bajo poder calorífico o bien en la formulación de alimento para ganado. El sólido obtenido tiene una humedad comprendida entre 1 y 8%. Tucumán cuenta ya con equipos de triple efecto que concentran vinaza hasta 35º Bx.
Las posibilidades de combinar procesos para convertir a la vinaza en un producto rentable y de utilidad son variadas y las inversiones pueden llegar a ser de varios millones de dólares (Proyectos integrales). En los últimos años la EEAOC estimuló a distintas empresas, extranjeras y nacionales a que presenten sus propuestas para la industrialización total de la vinaza.
Ejemplo de ello son las tecnologías de las firmas PRAJ de la India que ofrece sistemas de evaporación en múltiple efecto para la concentración de la vinaza, para luego utilizar la vinaza concentrada para diferentes usos, como por ejemplo la producción de Ureavin (mezcla de urea con vinaza como abono orgánico que se emplea en las plantaciones); generación de energía térmica y/o eléctrica mediante combustión; recuperación de potasio; etc.
La empresa ISGEC, de India, ofrece calderas para la combustión de vinaza concentrada mezclada con combustibles soporte, mediante las cuales las destilerías funcionan sin efluentes líquidos. ISGEC instaló calderas en diferentes países que pueden emplearse con una amplia variedad de biomasas como combustibles de apoyo.
También la empresa india Fives Cail-Kcp Limited ofrece una caldera que quema vinaza concentrada en mezcla con otros combustibles y extrae de las cenizas sales de potasio utilizando filtros tipo bolsa.
La consultora nacional CreaLab propone para Tucumán un proceso de concentración en evaporadores de múltiple efecto, combustión en caldera de recuperación (similar a la de las industrias papeleras), con generación de energía eléctrica excedente, y recuperación de potasio en forma de sulfato de potasio como producto comercial.
Como ejemplo de aprovechamiento integral de la vinaza está la empresa española Kimel, radicada en Cali, que produce vinaza en polvo. Posee una línea industrial para la obtención de lignosulfonatos, fluidificantes, dispersantes, humectantes, aditivos para hormigón, etc; y una línea agronómica que produce materia prima para la fabricación de fertilizantes líquidos orgánicos, con un alto contenido de materia orgánica líquida, extracto húmico, ácidos fúlvicos y con propiedades como acondicionador de suelos y quelatantes.
La vinaza está dejando de ser un problema para convertirse en una oportunidad de negocio, pero, para que esto ocurra y garantizar el éxito de las inversiones que se deben realizar, resulta fundamental brindar estabilidad política y legal a la producción de bioetanol en el contexto nacional de los biocombustibles.
Suena a Campo
