Ciencia y Tecnología

Los socios, dueños de la empresa de biogás y electricidad verde Nopalimex, han llegado a recibir ofertas de compra internacionales como la del ex ministro de energía de Indonesia, quien deseaba comprar su creación, pero ambos se negaron:

“Este invento está hecho por y para mexicanos”, dijo Rogelio

Para obtener dicha gasolina orgánica de nopal, sustituyen una sustancia contaminante de combustibles fósiles por cactácea mexicana (Conjunto de cactus), un procedimiento realizado con tecnologías de producción y mecanismos limpios.

Al principio, el objetivo era solo producir gas de nopal para reemplazar el uso de gas LP (el cual es muy contaminante al quemarse) con la meta de abaratar el precio y tener costo estándar. Pero al lograrlo, se dieron cuenta que eso era tan solo el principio de otras variantes a aprovechar de la planta.

En 1982, el petróleo estaba en auge como el combustible más popular del país. El entonces presidente de México, José López Portillo, lo declaró como una de las bases más importantes de nuestra economía en aquella época, un discurso que prevalece hasta hoy.

Es por ello que cuando Miguel Aké presenta su tesis sobre energías no convencionales, le llamaron loco y recibió negativas al solicitar la revisión de su investigación. Sin embargo, esto no le desanimó y decidió continuar con sus experimentos en productos orgánicos.

Probó con maíz, caña de azúcar, cebada, pero fue en el nopal donde encontró un alto contenido energético. Con este maravilloso hallazgo, solo faltaba un socio que confiara en su proyecto.

Miguel Aké y Rogelio Sosa entablaron amistad por un amigo en común. Al conocerse, Miguel supo de los orígenes campesinos de su nuevo amigo, sus largas jornadas de trabajo bajo el sol cuando era joven y su afectada economía cuando los precios del maíz y el gas LP aumentaron.

Sosa laboraba en dicha industria del maíz antes de fundar Nopalimex. Así que, conociendo la situación, Miguel propone a Rogelio cambiar su cultivo de guayabas por nopales para unirse a su proyecto de energías renovables, pero no fue fácil convencerlo.

Al final, Rogelio accedió a invertir su patrimonio al observar a su alrededor que todos sembraban guayabas, y no había innovación como la que Miguel planteaba, por lo que se atrevió a hacer algo distinto para conseguir resultados diferentes, e invertir en algo positivo para México.

Después de mucho experimentar, los socios crearon una variedad de nopal luego de polinizar 150 especies diferentes de esta planta, y gracias a esa invención, son capaces de producir de 600 a 800 toneladas de nopal por hectárea cuando lo normal es de 200 a 800 ton.

Estos números indican que la producción de Nopalimex es muy rentable y que además no afecta la alimentación de la población, al ser un nopal que no está destinado al consumo de los mexicanos.

México tiene gran ventaja para explotar este recurso al ser uno de los principales productores de nopal en el mundo. Al fabricar gasolina orgánica, se estarían contrarrestando 37,488 posibles muertes prematuras que el Instituto Mexicano para la Competitividad estimó para 2018.

En 2012, Miguel y Rogelio se enfrentaron a Cruz Azul por la patente del nopal que crearon debido a que 3 años antes, uno de los colaboradores de Nopalimex viajó un día a Aguascalientes con sus prototipos de nopal y se los vendió a la empresa cementera.

Fue Miguel quien se enteró de ello luego de ver una réplica exacta de su investigación en la Universidad Tecnológica del Norte de Aguascalientes. Entonces solicitaron revisión al IMPI (Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial).

En 2015, demostraron a esta institución que su innovación consistía en crear energía solo con nopales, luego que éstos quisieron negarles la patente porque desde su punto de vista no existía ningún descubrimiento relevante.

El IMPI tomó en cuenta lo siguiente para acceder:

Nopalimex sigue creciendo a pesar de los contados momentos de ayuda para su desarrollo.

Entre ellos figuran un equipo para la planta de biogás otorgado por SAGARPA, y única ayuda por parte del gobierno federal; y en 2015, un financiamiento menor del gobernador de Michoacán para probar el funcionamiento de biogás en autos.

Ese mismo año, fueron reconocidos con el Premio del Trabajo por su ingeniería aplicada en la producción de biogás, un galardón otorgado por el sector agropecuario de la Secretaría del Trabajo y Previsión Social.

Aunque aún somos muy dependientes del petróleo y que además, la transición al uso de biocombustibles para vehículos será muy lento porque sus fabricantes deben adaptar sus mecanismos para su empleo, héroes como Nopalimex seguirán incursionando en el área de biomasas.

Para poder elaborar biogás, la empresa tritura cientos de nopales, los cuales son puestos posteriormente en un tanque para su fermentación, contenedor donde se obtendrá metano luego que bacterias y microorganismos descompongan las plantas en ausencia de oxígeno.

Los sobrantes de la fermentación como el agua y los sedimentos, se reutilizan para aprovechar al máximo los beneficios del nopal. El agua que sale con alto contenido de nitrógeno se usa como fertilizante orgánico y el sedimento como composta para abono orgánico.

Por otro lado, en los inicios de este proyecto ecológico, la empresa notó que el gas tenía sustancias nocivas. Para su limpieza, buscaron ayuda de la ONUDI, Organización de las Naciones Unidas para el Desarrollo Industrial, quienes enviaron a su coordinador nacional, Ramiro Magaña.

Éste se encargó de enviar muestras del gas a Viena, y los resultados arrojaron una cantidad de biomasa, material viable para hacer combustible. Así, Ramiro y los socios contactan al doctor Jorge Huacúz, gerente de energías no convencionales del INEEL para mejorar su técnica de limpieza.

Su visita fue incrédula al principio, ya que los investigadores del INEEL habían intentado sin resultados el mismo proyecto de Miguel y Rogelio, pero al ver las pruebas se sorprendió y convenció de sus resultados, los cuales habían tratado de obtener desde hace 20 años.

El INEEL firmó convenio con Nopalimex para hacer uso mutuo de sus investigaciones, y los cuales aplicaron a la planta con un nuevo sistema de limpieza de ácido sulfúrico y otras sustancias dañinas. Así nace el biogás que es capaz de sustituir a la gasolina tradicional.

Por último, los socios purifican el biogás en 3 filtros para extraer más ácido sulfúrico altamente corrosivo, dióxido de carbono y otros componentes que pueden dañar el motor de un auto y el medio ambiente, además, en este punto, el biogás ya puede usarse en vez de gas LP.

Para emplearse como gasolina orgánica, el biogás se debe secar para remover la humedad, y después comprimirlo. Así entonces se podrá cargar en el tanque del vehículo. Y para probar que su invento puede usarse en cualquier auto, los socios cargaron biogás en un Chevy.

Llevaron dicho vehículo a un centro de verificación, en donde no lograron identificar ningún agente contaminante. Con este éxito, a Nopalimex no le hacen falta clientes, sino inversionistas que deseen aportar al crecimiento de este proyecto que busca dejar huella en México.

Fuente: https://mexicanochingon.com/mexicanos-crean-gasolina-organica-hecha-a-base-de-nopal/

Guadalajara, Jalisco. 24 de febrero de 2018 (Agencia Informativa Conacyt).- Entre sus manos, la maestra Sandra Pascoe Ortiz sostiene una tira de plástico, la estira un poco, le da vueltas, envuelve una pequeña caja con ella y la coloca con otras muestras de textura similar, todas creadas a partir de jugo de nopal.

Sandra Pascoe, profesora investigadora de la Universidad del Valle de Atemajac (Univa) en Guadalajara, trabaja en el desarrollo de un bioplástico amigable con la naturaleza, creado a partir de plantas suculentas.

Este bioplástico aprovecha las propiedades del nopal, una especie común y presente en las zonas desérticas de la región de Los Altos de Jalisco y en los límites con Zacatecas y San Luis Potosí. Sandra Pascoe señala que se buscó usar una especie que no es comestible para el humano, a fin de evitar la competencia en el uso del nopal como alimento.

“El proyecto surge de una inquietud ecológica para tratar de suplir, no al 100 por ciento quizás, los plásticos derivados del petróleo, y se propone de cierta manera sustituir los materiales plásticos que tardan muchos años en degradarse”, señala la ingeniera química y maestra en procesos biotecnológicos.

Sandra Pascoe, la docente ya tramitó el registro de la formulación y del proceso de elaboración del bioplástico ante el Instituto Mexicano de Propiedad Industrial.

Sandra Pascoe asegura que el desarrollo de este bioplástico derivado del nopal inició tras observar el mucílago que segrega la planta, es decir, la sustancia viscosa que se encuentra en algunas especies. La idea primaria era buscar un sustituto para las bolsas plásticas de uso diario; no obstante, aún faltaba determinar la materia prima para iniciar la investigación.

En un principio se proyectó la idea de trabajar con tres plantas: el nopal y la sábila, elegidos por su rápida producción y abundancia en Jalisco, y el pitayo, por ser una especie regional; sin embargo, esta última fue descartada porque la mayor concentración de mucílago que contenía se encontraba en la cáscara de su fruto, que se cosecha únicamente en ciertas temporadas del año.

Posteriormente, inició con el tratamiento de nopal, que también fue seleccionado para el proyecto debido a su simbolismo mexicano y a que es una planta que puede ser fácilmente producida, en caso de necesitarse como recurso para experimentación.

“Lo que hice fue probar algunas formulaciones de mezclas, no llegar a lo mejor a la polimerización, pero sí que se mejoraran las características de la baba del nopal, y con eso fue con lo que empecé a trabajar”, relata Sandra Pascoe Ortiz, quien es docente en la Univa desde hace 16 años.

Este trabajo empezó a desarrollarse hace cuatro años y, actualmente, el equipo de investigación de la maestra Sandra Pascoe se encuentra experimentando con distintos tipos de fórmulas de bioplástico para probar características como resistencia o elasticidad.

“Escogí una especie de nopal para trabajar. Estamos en la etapa de pruebas mecánicas para saber si al cambiar la composición del nopal, cambian las propiedades del bioplástico”, asegura la investigadora, quien añade que la especie elegida para la producción fue la Opuntia megacantha y antes se trabajó con la Opuntia ficus-indica.

Para la producción del bioplástico derivado del nopal, la maestra Sandra Pascoe asegura que la materia prima que se utiliza en la elaboración de este producto puede obtenerse con un extractor de jugo, de donde se toma el líquido más espeso para empezar con el desarrollo de este material.

Luego se le agregan sustancias como glicerina, proteínas naturales y, en algunos casos, se usan colorantes de origen natural para mejorar la estética del producto. La maestra Pascoe menciona que se ha experimentado con las proporciones de los materiales para obtener una consistencia más acorde con las características deseadas.

La investigadora de la Univa señala que por ahora se piensa en la elaboración de este plástico con fines más sencillos, por ejemplo para ser utilizado como envoltorio de productos, pues aún se trabaja en el desarrollo de prototipos con más resistencia y volumen.

Este bioplástico, asegura la maestra, puede degradarse a la intemperie en tres meses, y si está en contacto con agua, el periodo se reduce a dos semanas, en contraste con otros plásticos que duran años sin integrarse al medio ambiente.

Además, Sandra Pascoe, miembro de la Jefatura de Investigación del Sistema Univa, señala que este material no es tóxico para animales, en caso de que el producto llegue a los mares; incluso, en el desarrollo de la investigación llegó a degustar el bioplástico.

Sandra Pascoe Ortiz indica que después de encontrar la fórmula más idónea para la elaboración de este producto y luego de que se someta a más pruebas de resistencia, se buscará desarrollar y estandarizar tecnología para la producción masiva del bioplástico.

La maestra Pascoe, quien fue apoyada por la beca para estudiantes de posgrado que otorga el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) durante la maestría, asevera que de las más de 300 especies de cactáceas del género Opuntia que existen, eligió una que obtiene en el municipio de Ojuelos de Jalisco, en el nororiente de la entidad.

Con el fin de hacerse de la materia prima, acudió ante productores locales que cultivan el nopal de la especie Opuntia megacantha para únicamente extraer la tuna, por lo que se aprovecharía el resto de la planta para la elaboración del bioplástico.

La docente menciona que la Univa ya ingresó la solicitud de registro de patente de la formulación y del proceso de elaboración del bioplástico ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial (IMPI).

“Se metió una solicitud de patente en diciembre de 2014, ahora el estatus del expediente se encuentra en ‘Examen de Fondo’ y esperamos que a mediados de 2018 haya una opinión del examinador sobre el registro”.

Además, se busca que el proyecto sea multidisciplinario, pues ya se planteó a los estudiantes de la Univa que se busque una utilidad al producto y que al mismo tiempo beneficie a la comunidad; por ejemplo, con la integración de granjas dedicadas a la producción de la materia prima de este bioplástico: el nopal.

“De una lluvia de ideas con estudiantes de las licenciaturas de mercadotecnia e ingeniería industrial se obtuvieron seis aplicaciones para el bioplástico; algunas de ellas fueron, por ejemplo, el desarrollo de cuentas para bisutería, envases para sólidos y elaboración de bolsas pequeñas”.

En el proyecto de la maestra Sandra Pascoe, denominado "Formulación, análisis y evaluación de un plástico biodegradable de origen natural formulado a partir de especies suculentas presentes en el estado de Jalisco", han colaborado el ingeniero César Octavio Vargas y estudiantes de la Univa como asistentes de investigación.

Fuente: http://cienciamx.com/index.php/ciencia/quimica/20367-nopal-origen-bioplastico-mexicano

La organización de Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO)  hizo un llamado en favor del cactus, en especial el nopal, planta de origen mexicano, considerado alimento y pienso clave para el futuro en numerosas zonas del mundo.

El nopal, higuera de pala, tuna o chumbera, entre otras denominaciones, debe ser considerado “valioso, especialmente como alimento y pienso para el ganado en áreas de tierras secas”, explicó la FAO en un comunicado divulgado en Roma.

Expertos de todo el mundo reunidos en la sede central de la entidad llegaron a la conclusión de que la planta, de la familia de las cactáceas, en general considerada como una mala planta y no valorizada, ofrece muchos posibilidades a los agricultores como alimento, forraje y agua para la población local y su ganado.

“Si bien la mayoría de los cactus no son comestibles, las especies del género Opuntia tienen mucho que aportar, en especial si se gestionan como cultivo en lugar de planta que crece silvestre”, sostiene la agencia especializada de Naciones Unidas.

La FAO citó el caso de la “extrema sequía” que azotó a Madagascar en 2015, donde el cactus se reveló crucial.

La subespecie Opuntia ficus-indica, cuyas espinas se han logrado eliminar, pero reaparecen si la planta sufre estrés, fue introducida en 26 países, más allá de su área de distribución natural.

“Su gran resistencia la convierte en un alimento útil de último recurso y parte integral de los sistemas agrícolas y ganaderos sostenibles”, subrayó la FAO.

Para difundir los conocimientos sobre el manejo eficaz del nopal, la FAO y el Centro Internacional de Investigación Agrícola en las Zonas Secas (ICARDA) han elaborado el folleto “Ecología, cultivo y usos del nopal”, (Crop Ecology, Cultivation and Uses of Cactus Pear), con información actualizada sobre los recursos genéticos de la planta, rasgos fisiológicos, preferencias de suelo y su vulnerabilidad a las plagas.

Nopal, un plato gourmet

La publicación ofrece también consejos sobre cómo explotar las virtudes culinarias del nopal, como ocurre desde hace siglos en su natal México, y recuerda que se ha convertido en una arraigada tradición gourmet en Sicilia.

“El cambio climático y la creciente amenaza de las sequías son razones importantes para promover el humilde cactus al estatus de cultivo esencial en muchas áreas”, aseguró Hans Dreyer, director de la División de Producción y Protección Vegetal de la FAO.

El cultivo del nopal se está extendiendo lentamente, impulsado por la creciente necesidad de plantas resilientes frente a la sequía, los suelos degradados y las temperaturas más altas, reconocieron los expertos.

En México, donde el amplio consumo per cápita anual de nopalitos, las sabrosos y tiernas palas, también denominadas pencas, o cladodios, es de 6,4 kilogramos. Las Opuntias se cultivan en pequeñas granjas y se cosechan en el medio natural en más de 3 millones de hectáreas, recuerda la FAO.

En Brasil más de 500,000 hectáreas de plantaciones de cactus son destinadas al suministro de forraje.

La planta también se encuentra habitualmente en granjas en África del Norte, y en la región de Tigray en Etiopía cuenta con alrededor de 360,000 hectáreas, de las cuales la mitad son cultivadas.

La capacidad del nopal para sobrevivir en climas áridos y secos lo convierte en un elemento clave en la seguridad alimentaria.

Además de proporcionar alimentos, el cactus almacena agua en sus palas, convirtiéndose así en un “pozo” botánico capaz de suministrar hasta 180 toneladas de agua por hectárea, suficiente para mantener cinco vacas adultas, lo que supone un incremento sustancial sobre la productividad típica de los pastizales.

En tiempos de sequía, la tasa de supervivencia del ganado es mucho más alta en granjas con plantaciones de cactus.

La presión prevista sobre los recursos hídricos en el futuro convierte a los cactus en “uno de los cultivos más importantes para el siglo XXI”, asegura Ali Nefzaoui, investigador basado en Túnez del ICARDA.

Fuente: http://tecreview.tec.mx/por-que-la-onu-nombro-al-nopal-el-alimento-del-futuro/

Se trata de un proyecto que busca contribuir a la sustentabilidad de la industria de estos materiales.

Se trata de un proyecto en cual investigadores del Instituto Mexicano del Transporte (IMT) y de la Universidad Marista de Querétaro analizan las propiedades del nopal, esto con el objetivo de mejorar la durabilidad de materiales base cemento, morteros y concretos.

La agencia informativa del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt) refirió que la iniciativa fue presentada en la décima edición del Coloquio en Ingeniería, organizado por la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Querétaro.

El proyecto, según el investigador del IMT, Andrés Torres, busca contribuir a la sustentabilidad de la industria de los materiales de construcción, en particular en fábricas de cemento y siderúrgicas, señaladas por sus altas emisiones de dióxido de carbono.

En tanto, la investigadora de la Universidad Marista de Querétaro, Alejandra Díaz, expuso que la iniciativa también pretende identificar las propiedades del nopal, tanto deshidratado como en forma coloide (baba) o mucílago, para esclarecer sus contribuciones en la mejora de materiales de construcción.

Torres refirió que los estudios arrojaron que añadir nopal y sábila deshidratados disminuye la trabajabilidad de pastas y morteros debido a que coagulan parte del agua que se mezcla para elaborar estos materiales, aunado a que su resistencia aumenta con el paso del tiempo.

Además, se observó que las adiciones de nopal deshidratado funcionan como un inhibidor de la corrosión del acero, aunado a que previene la formación de picaduras en soluciones alcalinas.

Abundó que también se buscó identificar mejoras en la durabilidad de materiales base cemento al añadir nopal en forma coloide o mucílago y determinar si las propiedades electroquímicas de los aceros embebidos en estos materiales sufrían modificaciones.

Así, mediante diversas pruebas de laboratorio, los investigadores de ambas instituciones concluyeron que las adiciones del mucílago de nopal mejoraron la durabilidad del mortero (mezcla de materiales como cal, cemento y agua para fijar ladrillos y cubrir paredes) al disminuir el transporte de agua dentro del material y aumentaron su resistencia.

En cuanto a los procesos electroquímicos del acero embebido en el mortero, el material orgánico generó una disminución en las grietas generadas por el tiempo y la degradación del acero.

En tanto, la investigadora de la Universidad Marista de Querétaro, Alejandra Díaz, refirió que existen diversas investigaciones en torno al nopal aplicado en materiales de construcción, cuya utilización es una constante con el paso de los años, incluso, dijo, antes de que el cemento fuera industrializado.

“El mucílago del nopal es un biopolímero coagulante que se ha utilizado para impermeabilizar, tapar poros o resanar. Incluso, hay restauradores del Instituto Nacional de Antropología e Historia (INAH) que lo utilizan como pegamento”, expuso.

A su vez, añadió que las investigaciones en torno a los usos del nopal como aditivo para mejorar la durabilidad de los materiales de construcción buscan también impulsar la industria de la cactácea, ello debido a las condiciones climatológicas del país, así como de las facilidades que representa su cultivo.

“Lo que se busca es detonar la producción de nopal y mejorar su calidad utilizando la biotecnología”, agregó la investigadora.

Fuente: http://tecreview.tec.mx/nopal-una-opcion-para-mejorar-materiales-de-construccion/

La pastilla purifica el agua de metales pesados como plomo, cadmio, hierro, zinc y mercurio, también de bacterias.

Una pastilla hecha a base de mucílago de nopal es capaz de hacer potable hasta un litro de agua contaminada.

Fue creada por estudiantes del Tecnológico de Monterrey, campus Monterrey, y, por medio de ella, pretenden garantizar el agua bebible principalmente en comunidades marginadas del país.

“La pastilla purifica el agua de metales pesados como plomo, cadmio, hierro, zinc y mercurio, también de bacterias; además quita la turbidez y la suciedad que hay en el agua”, explica Vanessa Abundis Correa, estudiante de sexto semestre de Ingeniería Química e integrante del grupo de inventores.

La idea de crear el proyecto PAL’AGUA nació de la problemática a la que se enfrentan moles de mexicanos, quienes no cuentan con agua purificada para tomar, situación que los pone en riesgo de contraer enfermedades por consumir agua contaminada.

Según la FAO, cerca de 15 millones de mexicanos no tienen acceso al agua potable. Mientras que el Inegi, asegura que de los 2,456 municipios en el país, sólo 43 carecen de acceso absoluto de agua potable.

El producto, de acuerdo con Vanessa Abundis, funciona como una esponja que atrapa sustancias contaminantes disueltas en el agua. El paquete de 10 pastillas cuesta 7.50 pesos.

Su idea fue reconocida con el Premio FRISA al Desarrollo Emprendedor, que le permitirá al equipo estudiar durante este verano estudiar en una universidad del extranjero especializada en emprendimiento, así como poder desarrollar su negocio en la Incubadora de Empresas del Tec de Monterrey.

En Socialab.com puedes conocer más sobre su proyecto.

Fuente: https://tecreview.tec.mx/mexicanos-crean-pastilla-nopal-purificar-agua/

La pintura también hace las funciones de impermeabilizante; Ecopal es uno de los tres proyectos finalistas en la categoría de innovación en construcción

Ecopal, una pintura ecológica desarrollada por alumnos del Tecnológico de Monterrey Campus Querétaro, fue uno de los tres proyectos finalistas en la categoría ‘Innovación en la construcción” del Premio CEMEX-TEC 2015.

“La idea principal fue crear una pintura que fuera amigable con el medio ambiente, hecha a base de baba de nopal, solvente de limoneno y unicel, que también sirve como impermeabilizante. Hemos hecho pruebas en ladrillo, madera, block y cerámica”, dice Maximiliano Cuellar Almaraz, alumno de Creación y Desarrollo de Empresas.

Cuellar ya piensa en patentar la idea y trabajar en sus aspiraciones a futuro, como formar una empresa dedicada a la construcción que ayude al medio ambiente y después cumplir el sueño de abrir una empresa biotecnológica en México. “Como líderes debemos que tener una visión amplia de todo lo que nos rodea, ya que nosotros somos los generadores de empleos y empresas del futuro”.

Después de pasar los primeros tres filtros del Premio, donde presentaron su modelo de negocio, Maximiliano y su socia, Elisa Martínez, estudiante de Animación y Arte Digital se preparan para la última etapa, la cual se llevará a cabo el 1 de octubre.

El Premio CEMEX-TEC es un reconocimiento anual al desarrollo de propuestas y proyectos de alto impacto en materia de desarrollo sostenible que fomenten el crecimiento económico, la transferencia tecnológica, el involucramiento social de las comunidades y la preservación de los recursos naturales en México.

Fuente: http://tecreview.tec.mx/ecopal-la-pintura-organica-elaborada-con-nopal/