Biorrefinerías sostenibles: cómo la Universidad de La Sabana convierte residuos en energía limpia
Colombia genera toneladas de residuos orgánicos cada año, desde subproductos agroindustriales hasta desechos domiciliarios, que en su mayoría terminan en rellenos sanitarios sin aprovechar su potencial energético. Convertir esos residuos en energía limpia es uno de los desafíos centrales de la transición energética del país, y también una oportunidad concreta para avanzar hacia la economía circular.
El programa de investigación Bio-PtX, liderado por la Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Sabana y financiado con recursos del Sistema General de Regalías, trabaja precisamente en esa dirección. Bajo la dirección científica de Marta Isabel Cobo Ángel, decana de la Facultad de Ingeniería, el programa desarrolla biorrefinerías sostenibles que transforman biomasa residual en energía y productos de alto valor. El proyecto se desarrolla en el Grupo Energía, Materiales y Ambiente (GEMA), liderado por el profesor Iván Cabeza Rojas, específicamente en las líneas de Sistemas Energéticos Sostenibles y Mitigación Climática, Sostenibilidad Ambiental, Agua y Resiliencia Urbana.
Los residuos con los que trabaja el programa provienen de fuentes diversas: la soca de café del municipio de Salgar (Antioquia), residuos orgánicos de la comunidad de Mosquera (Nariño) y desechos domiciliarios gestionados por ASOFAHIMCO, entre otros. Materiales que tradicionalmente se consideran desechos se convierten, a través del programa, en insumos para nuevos procesos productivos, lo que anticipa el enfoque que se desarrolla a lo largo de este artículo.
¿Qué son los proyectos Power-to-X?
Se denominan proyectos Power-to-X (PtX) a las tecnologías que convierten la electricidad renovable en diferentes productos que pueden almacenarse y transportarse con mayor facilidad. Dependiendo del proceso, estos pueden transformarse en gases como hidrógeno o metano, combustibles líquidos similares a la gasolina o el diésel, o incluso en insumos químicos utilizados en fertilizantes y plásticos. Este enfoque amplía las alternativas para la transición energética más allá de las fuentes tradicionales.
El proyecto también aprovecha emisiones de dióxido de carbono y excedentes en forma de hidrógeno verde provenientes de la empresa Promigas para producir gas natural sintético.
El concepto de biorrefinería
Para lograrlo, el proyecto se basa en el concepto de biorrefinería. Se trata de una instalación que transforma recursos biológicos renovables como residuos agrícolas, forestales o urbanos en productos de uso cotidiano. Su lógica es similar a la de una refinería de petróleo, pero con una diferencia fundamental: en lugar de utilizar combustibles fósiles emplea biomasa, es decir, materia orgánica y desechos.
En este contexto, como explica Néstor Eduardo Sánchez Ramírez, profesor de la Facultad de Ingeniería e investigador del programa Bio-PtX, el enfoque del proyecto no se limita únicamente a la generación de energía, sino que también busca transformar la manera en que se producen otros materiales de uso cotidiano.
Tres desarrollos integrados
La biomasa recolectada alimenta una estructura integrada organizada en tres desarrollos:
- En el primero, Bio-X avanza hacia un prototipo de biorrefinería que transforma biomasa residual en productos como biogás, bioetanol e hidrógeno verde, bajo un esquema de economía circular.
- En el segundo, Dual-SNG se enfoca en el desarrollo de una tecnología piloto a escala para la producción de gas natural sintético, integrando corrientes de dióxido de carbono capturadas en la valorización de biomasa residual y excedentes de energía solar fotovoltaica en forma de hidrógeno verde. Este desarrollo busca aportar alternativas viables para la transición de la industria hacia fuentes más limpias.
- En el tercer componente, el programa trabaja en la producción de bioetileno, a partir de residuos urbanos, y bioetanol, proveniente de residuos agroindustriales, demostrando que desechos cotidianos pueden convertirse en materias primas estratégicas para la industria química.
Aliados y financiación
Este programa se desarrolla en articulación con aliados estratégicos del sector académico, empresarial y social, entre ellos: Promigas, Agrosura, Connect Bogotá Región, Asociación Colombiana de Hidrógeno, ASOFAHIMCO y la Universidad de La Salle como institución coejecutora. Asimismo, el programa cuenta con el apoyo del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación y una financiación total que supera los 9.000 millones de pesos, lo que evidencia la magnitud y relevancia de esta apuesta en el país.
Formación e investigación de alto nivel
Además del desarrollo tecnológico, el programa ha tenido un impacto significativo en la formación y consolidación de talento investigador. Como lo señala Marta Isabel Cobo Ángel, decana de la Facultad de Ingeniería:
"Este programa ha permitido la vinculación de cinco doctores en estancias posdoctorales, quienes han trabajado en la Universidad de La Sabana durante más de dos años, en el marco de un programa con una duración total de tres años. Esto ha tenido un impacto muy significativo en el desarrollo de las investigaciones, pero también en la posibilidad de retener y repatriar talento colombiano altamente calificado."
Marta Isabel Cobo Ángel, decana de la Facultad de Ingeniería
Varios de estos investigadores realizaron sus estudios doctorales en universidades de alto prestigio internacional, como Georgia Tech en Estados Unidos, la Universidad de Alicante en España, la Universidad de Córdoba y la Universidad de Buenos Aires en Argentina. Hoy han regresado al país para aportar, desde este programa, todo el conocimiento que adquirieron en contextos de alta tradición investigativa.
Además, el programa ha vinculado a estudiantes en formación avanzada que hacen parte activa del equipo de investigación: tres estudiantes de doctorado, cinco de maestría y doce jóvenes investigadores. Estos últimos, recién graduados de áreas afines, han encontrado en el programa una oportunidad para iniciar su camino en la investigación, y varios de ellos ya han continuado su formación en programas de maestría y doctorado.
Impacto en comunidades
Bio-PtX · Facultad de Ingeniería
El programa en acción
Desde instalaciones industriales en Cartagena hasta comunidades rurales en Nariño, el programa Bio-PtX conecta ciencia, alianzas y territorio para transformar residuos en energía limpia.
Alianza empresarial
Impacto comunitario
Talento investigador
Más allá del desarrollo tecnológico, uno de los principales aportes del proyecto está en su impacto tangible en las comunidades. El trabajo con comunidades como Mosquera (Nariño) y ASOFAHIMCO ha implicado procesos de diálogo, formación y apropiación del conocimiento, orientados a que los residuos sean vistos como una oportunidad y no como un problema.
"El impacto tangible está en que las comunidades empiezan a ver algo que consideraban como un desperdicio es algo valioso. Además, se transfiere conocimiento y se capacita a las personas para que puedan usar estas tecnologías."
Profesor Néstor Eduardo Sánchez, Facultad de Ingeniería
Este enfoque refleja la visión de la Universidad de La Sabana como una institución comprometida con la generación de conocimiento que impacta el entorno social, productivo y ambiental, especialmente en regiones donde históricamente no se han desarrollado este tipo de iniciativas.
Hacia la escalabilidad y la viabilidad económica
De cara al futuro, el reto del proyecto no solo está en el desarrollo tecnológico, sino en lograr que estas soluciones sean escalables y económicamente viables. En ese sentido, la investigación busca demostrar que sostenibilidad y desarrollo industrial no son conceptos opuestos, sino complementarios.
Con este trabajo, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Sabana reafirma su compromiso con una investigación aplicada que transforma realidades, conecta el conocimiento con el territorio y aporta soluciones concretas a los desafíos energéticos y ambientales del país.
Datos de contacto
- Martha Isabel Cobo, decana de la Facultad de Ingeniería: martha.cobo@unisabana.edu.co
- Iván Orlando Cabeza, profesor: ivan.cabeza@unisabana.edu.co
- Néstor Eduardo Sánchez, profesor: nestor.sanchez1@unisabana.edu.co
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