Tecnología Ambiental: Industria del tequila y generación de residuos

El tequila, una de las bebidas más emblemáticas de México y base de una de las principales agroindustrias, genera beneficios sociales y económicos para los estados y municipios incluidos en el territorio amparado por su Denominación de Origen;1 pese a ello, su producción está catalogada como una de las industrias más contaminantes, por los grandes volúmenes de residuos que genera.

Estudios realizados demuestran que los residuos de la industria tequilera pueden convertirse en una fuente de materia prima para la obtención de diversos subproductos, así como en una oportunidad de negocio. El presente artículo hace un análisis sobre el futuro de los residuos generados por esta importante industria, enfocado a su uso y aprovechamiento.

El tequila es una de las bebidas más consumidas a nivel mundial, datos recientes difundidos por el Consejo Regulador del Tequila,III refieren que la producción de esta bebida ha tenido una tasa de crecimiento anual promedio, en los últimos 20 años (1998-2014), de 4.5%, y se espera que, para 2017, llegue a 5.0 por ciento.
     En 2016, la producción de tequila llegó a la cifra de 273.3 millones, siendo éste el mayor volumen alcanzado por la industria, desde que se tiene registro. Este incremento responde a un aumento en el consumo en el ámbito nacional y las exportaciones de esta bebida a 170 países.
     Pero es necesario reflexionar sobre la producción de grandes volúmenes de residuos durante el proceso de elaboración de esta bebida, los cuales tienen como destino final el suelo y los cuerpos de agua, considerados como elementos básicos de todo ecosistema.

En la elaboración de tequila se genera diferentes residuos, cada uno de ellos con características particulares y volúmenes de producción diferentes; dos de ellos son los de mayor impacto: el bagazo y las vinazas.

Este residuo es la fibra del agave, obtenida una vez que las piñas han sido cocidas y molidas para generar azúcares que, durante la fermentación, producirán alcoholes y otros compuestos químicos, los cuales serán separados en la destilación (cuadro 1).

Producción    

Se estima que, para producir un litro de tequila, requiere entre siete y ocho kilogramos de agave, los cuales se convierten en cinco kg de bagazo/base húmeda (residuo), una vez extraído el jugo.III
     Datos del Consejo Regulador del Tequila (CRT) señalan que, en 2016, se requirió de 941.8 mil toneladas de agave para la producción del sector, por lo que la generación de bagazo alcanzó una cifra estimada en 4’709,000 toneladas, monto equivalente a los residuos sólidos urbanos generados en la Zona Metropolitana de Guadalajara, en un día.

Composición    

El bagazo es una biomasa fibrosa constituida por materiales lignocelulósicos, la cual está formada por 43% de celulosa, 19% de hemicelulosa y 15% de lignina, además de otros compuestos (cuadro 1), condición que le atribuye un enorme potencial para diversos usos.


El bagazo se utiliza como material para producir fertilizante orgánico, mediante composteo que se incorpora a los campos de cultivo como fertilizante y mejorador de suelos, cuyos beneficios son reducir el uso de agroquímicos, evitar la erosión del suelo y prevenir enfermedades en las plantas.VI

     Este bagazo también se puede ser utilizado como combustible en calderas, relleno de muebles y colchones, forraje para aves y ganado, fabricación de ladrillo y adobes, entre otros (cuadro 2); sin embargo, diversos estudios han logrado identificar otras alternativas para su aprovechamiento, mediante la biotecnología. Una opción en esta rama es la obtención de algunas enzimas con alto valor comercial que pueden usarse en la elaboración de nuevos productos (cuadro 3). 

     La producción de biocombustibles tiene un enorme potencial, por el contenido de hexosas que favorecen los procesos fermentativos, considerando que los biocombustibles líquidos obtenidos de materiales lignocelulósicos jugarán un rol importante en el corto plazo como sustitutos de los combustibles fósiles.VII

La vinaza es el residuo líquido obtenido después de la destilación, su principal característica es la alta concentración de material orgánico en suspensión y un pH bajo, condiciones que resultan catastróficas al ser vertida la vinaza al suelo o cuerpos de agua sin tratamiento previo, contaminándolos y acabando con la productividad y vida que sustentan.
     Por cada litro de tequila producido, se genera, en promedio, diez litros de vinaza; de acuerdo con las cifras de producción, en los últimos siete años (2010-2016), se promueve la producción de 250 millones de litros de tequila, lo que representa 2,500 millones de litros de vinazas, las cuales son descargadas al drenaje o a cuerpos de agua y sólo una fracción son tratadas (cuadro 2).

La vinaza es un líquido de color café turbio, por el elevado contenido de sólidos en suspensión que contiene, presenta un olor característico a alcohol-caramelo, similar al adquirido por el agave cocido y se compone, en promedio, de 90% de agua y 10% de sólidos.
     La principal característica es su alta carga orgánica, lo que se refleja en las concentraciones de la Demanda Química de Oxígeno (DQO) y la Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO),3 cuyos parámetros varían en promedio en un intervalo de 60,000-100,000 y de 35,000-60,000 mg/l, respectivamente, además de los sólidos en suspensión, cuyo rango es de 20,000 a 50,000 mg/l y otras sustancias. 
     Otro aspecto que hace a las vinazas agresivas al medio ambiente es su descarga a altas temperaturas (85 - 90 °C), lo cual las convierte, además, en un contaminante térmico.

Tradicionalmente, las vinazas son vertidas a cuerpos de agua y campos de cultivo, sin embargo, el uso de vinazas para riego ha sido cuestionado, pues componentes como grasas y aceites se transforman en ceras que forman una película capaz de impermeabilizar los suelos, evitando la filtración del agua; además, se ha demostrado que sus efectos en la microbiota y en la textura del suelo son negativos.
     Algunas empresas las usan en la producción de composta, lo cual aporta humedad al proceso y promueve su evaporación; sin embargo, regar la vegetación periódicamente con temperaturas elevadas resulta contraproducente, pues
rompe el ciclo de composteo, el cual puede prolongarse, haciendo costoso el proceso. La política ambiental, en la década de 1990,4 obligó a las empresas del sector a invertir en infraestructura para su tratamiento. La alternativa ha sido el tratamiento mediante la utilización de reactores biológicos y la adición de agentes químicos, pero éstos no son cien por ciento eficientes.
     Otra alternativa es el uso de evaporadores, mediante los cuales se trata grandes volúmenes en corto tiempo; sin embargo, esta medida no es aceptada por algunos sectores bajo el argumento de que, mediante este proceso, se pierde el recurso del agua a nivel local, lo que repercute en abatimiento de los acuíferos (cuadro 3).

Resultados    

Por sus características y los altos volúmenes generados, las vinazas se han convertido en un problema ambiental que requiere atención inmediata ante las perspectivas de crecimiento del sector.
     Se vislumbra algunos usos de las vinazas, además de la agricultura: los biocombustibles de segunda generación, su uso como sustrato y la obtención de algunos compuestos se presentan como alternativas para su aprovechamiento.

El crecimiento de la industria tequilera va en aumento y con ello la generación de residuos que, por sus características y volumen, requieren de manejo y tratamiento adecuados.
     En el caso del bagazo, las perspectivas de solución son más sencillas y económicas, además de que representan una fuente potencial de materia prima. 
     Las vinazas tequileras tienen un alto potencial para ser usadas como sustrato en la producción de bioenergía (biogás e hidrógeno) y en la obtención de materiales mediante la biotecnología.



Por: Juan Gallardo Valdez                                                                                                                                                                                  Fuente: www.cienciaydesarrollo.mx/?p=articulo&id=287