Desarrollan en la UAG modelos para crear biodiesel y bioplásticos

Las matemáticas pueden ser usadas para muchos propósitos, entre estos, para diseñar modelos sostenibles y sustentables para proteger el medio ambiente, resolver problemas, mejorar la vida humana y cambiar el mundo como lo conocemos.

Uno de esos modelos tiene que ver con la línea de investigación del Dr. Efrén Aguilar Garnica, Profesor Investigador Titular del Departamento de Ciencias Biotecnológicas y Ambientales, Coordinador del Comité de Investigación de la Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG) y Miembro del Sistema Nacional de Investigadores desde 2008, actualmente Nivel 1, denominada “Modelado, simulación, optimización y control de procesos químicos y biológicos”.

El investigador señaló que gracias a esta línea de investigación y los proyectos que de ella se han derivado, se ha logrado modelar procesos químicos como la producción de biodiesel a partir de desechos de trampas de grasa y también procesos biológicos como el crecimiento de la Microalga Artrospira (Spirulina máxima).

“El objetivo de la línea de investigación es generar modelos matemáticos que describan de manera confiable la dinámica de un proceso químico o biológico. Esta línea es apoyada por las investigaciones que realizan los estudiantes de la Facultad de Ciencias Químicas del Decanato de Diseño, Ciencia y Tecnología de la UAG a través del Grupo de Investigación de Control de Procesos conformado por la Dra. Felicia Rodríguez Palomera, Dr. Armando Campos Rodríguez, por mi y todos adscritos al Departamento de Ciencias Biotecnológicas y Ambientales”, dijo.

El proceso de producción de biodiesel fue estudiado gracias al apoyo financiero federal por parte de Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología y también por medio del apoyo financiero estatal por parte del Consejo Estatal de Ciencia y Tecnología de Jalisco (COECyTJAL).

El proyecto que actualmente tiene activo esta línea de investigación es el de “Síntesis de biopelículas de almidón-lignina para la producción de bolsas de un solo uso”, con el cual se pretende proponer un polímero biodegradable constituido por almidón obtenido, ya sea de la microalga Chlamydomonas Reindhartii o bien de hueso de almidón de aguacate y de lignina obtenida de paja de trigo, para fabricar bolsas de un solo uso que contribuyan a disminuir el impacto de plásticos.

Actualmente el proyecto “Síntesis de biopelículas de almidón-lignina para la producción de bolsas de un solo uso” ha permitido que 17 estudiantes de la Facultad de Ciencias Químicas logren su titulación por tesis. También ha sido posible que 6 estudiantes de la Maestría en Energía Renovable obtengan su grado y se ha tenido 1 dirección de estudiante del Doctorado en Ingeniería Química de la UDG gracias al proyecto CONACyT.

Este proyecto está en etapa de desarrollo; pero básicamente se está generando ciencia para determinar las condiciones operacionales para optimizar la producción de almidón utilizando la microalga Chlamydomonas Reindhartii.

De esta forma será posible generar películas biodegradables almidón-lignina que pudieran reemplazar el material del que actualmente está hecho las bolsas de un solo uso. En este proyecto, se colabora fuertemente con el Laboratorio de Metabolismo Microbiano de la UAG a cargo del Dr. Froylán M. E. Escalante y también con los Profesores Mtro. Erick Eduardo Guzmán Quezada y Mtro. Bernardo Haro de la Facultad de Ingeniería de la UAG.

Esta línea de investigación también ha logrado consolidar redes de investigación a nivel nacional con investigadores del CINVESTAV Guadalajara, CIATEJ, Universidad de Guanajuato, Universidad Autónoma de Coahuila, IPICYT, IINGEN (UNAM) y UAM-A gracias al proyecto “Biocombustibles Lignocelulósicos para el sector autotransporte” que forma parte del Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía (CEMIE-Bio).

Adicionalmente, se ha logrado consolidar redes estratégicas de investigación a nivel internacional con el INSA (Tooulouse, Francia), INRAe (Paris y Montpellier) y Universidad Católica del Perú gracias al proyecto “Optimisation de Bioprocédés (Méxique-Colombie-Perou)” que fue aprobado en la convocatoria PREFALC-2016 lanzada por el gobierno francés y que ha generado cursos para estudiantes de licenciatura y posgrado en la UAG por parte de colegas franceses.

El Dr. Aguilar Garnica hizo una mención especial por la colaboración, desde 2008 mantiene en esta línea de investigación, el IC-TEAM de la Universidad Católica de Lovaina (Bélgica), en el área de control de procesos, con el apoyo del Doctor Honoris Causa, Denis Dochain, quien el año pasado visitó las instalaciones de la UAG para dar una conferencia plenaria y charló con estudiantes y profesores para detectar posibles colaboraciones.

Como consecuencia de los objetivos y metas logrados en este proyecto y al apoyo de la convocatoria PROPIN 2012, fue posible solicitar la patente “Procedimiento para sintetizar un catalizador a partir de aserrín y utilizarlo en reacciones de esterificación” la cual se encuentra actualmente en trámite y formaría parte de la propiedad intelectual de la UAG.

“Recientemente esta línea de investigación ha evolucionado por un lado hacia el diseño, construcción, instrumentación y control de equipos de procesos químicos que han permitido incrementar el acervo tecnológico del Laboratorio de Ingeniería Química de la UAG. Se ha construido e instrumentado un evaporador de efecto simple, un reactor presurizado con control automático de temperatura, una columna de destilación empacada que opera en continuo y más recientemente un fotobiorreactor que permite crecer la microalga para obtener almidón y ahora se trabaja en la puesta en operación de un reactor tubular para la producción de solventes verdes”, relató.

Añadió que todos los equipos han sido concebidos por estudiantes de la Licenciatura en Ingeniero Químico, lo que les ha permitido ocupar posiciones relevantes en la Industria Química del Occidente de México.

El Dr. Efrén Aguilar siempre ha contado con el apoyo de jóvenes estudiantes que buscan abrirse paso y crecer en la investigación.

De hecho, una de las egresadas de esta línea de investigación, la Dra. Felicia Rodríguez Palomera, es actualmente la Directora del Departamento de Ciencias Biotecnológicas y Ambientales y recientemente ha sido reconocida por parte del Sistema Nacional de Investigadores. Es decir, una exalumna UAG ahora forma parte de la línea de investigación como investigadora.

“Quiero compartir que hago investigación por mis estudiantes. El estar en contacto con las ideas frescas y propuestas innovadoras de estudiantes mexicanos y extranjeros que quieren trascender y mejorar diversos aspectos de la sociedad por medio de la transformación de la materia me hace sentir vivo y muy contento con mis actividades cotidianas”, dijo el investigador de la UAG.

“Mis estudiantes son mi “logros” o propósito en el ámbito laboral y de cierta forma también mis maestros y guías en el camino de vida. Así, las actividades que realizo están siempre enfocadas en apoyar su crecimiento personal y profesional lo que me retribuye gratamente ya que también yo puedo crecer profesionalmente. Con mis estudiantes todo, sin ellos, nada”.

El Dr. Aguilar Garnica imparte las asignaturas de Termodinámica, Análisis de Sistemas en Equilibrio, Transferencia de Masa, Ingeniería de Reactores a estudiantes de la Licenciatura en Ingeniero Químico.

El Dr. Efrén Aguilar Garnica cuenta con el apoyo de alumnos y otros investigadores en su línea de investigación.

Profesores: Dra. Felicia Rodríguez Palomera, Dr. Armando Campos Rodríguez, Dr. Jonathan Hernando Rosales Hernández, Dra. Gabriela Eloisa Muñoz Torres, Dr. Froylán M. E. Escalante, Mtro. Erick Eduardo Guzmán Quezada, Mtro. Bernardo Haro y el Dr. Aguilar Garnica.

Estudiantes: María Fernanda González, Héctor Villicaña, Axel Domínguez, Octavio Rizo, Ricardo Gutiérrez, Mariana Padilla, Leisis Navarrete, Andrea Corona, Sandra García, Nayeli González, Jonathan Guzmán (Ingeniería Química). Además de Sandra Torres (Ingeniería en Biotecnología).