Aprovechamiento del Agua en la Industria del Vino y Pisco (CÓDIGO BIP 40040991-0)
¿De qué trata este proyecto?
“Aprovechamiento del Agua en la Industria del Vino y Pisco” es un proyecto que nace con el objetivo de implementar un sistema fotocatalítico con un Concentrador Parabólico Compuesto (CPC) en el tratamiento de aguas residuales de la agroindustria vitivinícola y pisquera como un proceso innovador, competitivo y sustentable. Esto tiene la finalidad de aumentar la seguridad hídrica en aquellas zonas con escasez de agua.
La Industria del Vino y Pisco en Cifras
% de las exportaciones agrícolas provienen de la industria vitivinícola.
% del PIB nacional es aportado por el vino y pisco.
% del agua utilizada en Chile es consumida por el sector agrícola.
Áreas de Enfoque
Uno de los resultados que se busca conseguir es que las pequeñas empresas vitivinícolas y pisqueras puedan incrementar su capacidad competitiva y tengan una reactivación económica en el mercado nacional e internacional. Esto se logrará mediante la incorporación de nuevos procesos en el tratamiento de agua, diversificando el uso del recurso y adoptando estándares de gestión ambiental para lograr una producción de vinos y piscos sustentables e inocua.
La agricultura es uno de los sectores productivos más afectados por la crisis hídrica, debido a que utiliza más del 70% de los recursos hídricos disponibles en el país. A esto se suma que el uso de los recursos hídricos ha aumentado exponencialmente en el último tiempo, lo que ha llevado a superar la oferta de agua disponible en la Región de Coquimbo.
Dentro de esta región se encuentra la agroindustria vitivinícola y pisquera, un sector relevante para el desarrollo económico de Chile, si se considera que representa el 20% de las exportaciones agrícolas y aporta con un 0,5% del PIB nacional.
Por otro lado, la agroindustria del vino y el pisco también debe lidiar con algunos problemas ambientales. Las aguas residuales derivadas de la producción del licor contienen compuestos fenólicos, los cuales causan efectos inhibitorios sobre los microorganismos presentes en el tratamiento biológico de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR) convencionales. Las EDAR no están diseñadas para eliminar de manera eficaz los compuestos orgánicos difíciles de degradar, o bien, estas plantas no incluyen tratamientos para la remoción de este tipo de contaminantes. Por lo tanto, se hace necesario buscar alternativas para descontaminar las aguas residuales y fomentar su reutilización en diferentes usos.
Con la finalidad de eliminar compuestos orgánicos persistentes, podemos encontrar los Procesos de Oxidación Avanzada (POA), ya que poseen una alta capacidad oxidante. La fotocatálisis heterogénea (POA) tiene un elevado potencial para remover los compuestos fenólicos presentes en aguas residuales industriales de manera rápida, a menor costo que los tratamientos convencionales utilizando radiación solar.
Estudios recientes se han enfocado en la síntesis del semiconductor oxiyoduro de bismuto (BiOI) debido a su alta actividad fotocatalítica a escala de laboratorio bajo radiación solar simulada para eliminar compuestos con baja biodegradabilidad. Sin embargo, el BiOI puro presenta problemas en los procesos de separación, recuperación y reutilización postratamiento para su posible aplicación a escala industrial. Por ello, es necesario inmovilizar el BiOI en un soporte mayor.
El uso de material magnético como soporte es una buena alternativa, ya que solo se necesita una fuerza magnética externa con un mínimo gasto energético para separar el fotocatalizador desde el agua. Es por esto que, para escalar la fotocatálisis heterogénea a nivel industrial, se implementará un sistema fotocatalítico (BiOI magnético) con un Concentrador Parabólico Compuesto (CPC), previo tratamiento biológico, tal como se muestra en la Figura N°1. Esto permitirá degradar moléculas recalcitrantes –principalmente compuestos fenólicos– que se encuentran en los riles de la agroindustria del vino y pisco en la Región de Coquimbo.
Figura N°1: Sistema CPC propuesto.
Componentes del Proyecto
- 1) Desarrollar una prospección de mercado en la industria del vino y del pisco para respaldar la implementación de procesos fotocatalíticos en el tratamiento de aguas residuales.
- 2) Fabricar fotocatalizadores magnéticos, a base de heteroestructuras de BiOI/magnetita.
- 3) Establecer el grado de recuperación del fotocatalizador magnético en el pretratamiento fotocatalítico.
- 4) Determinar la factibilidad técnica y económica del sistema fotocatalítico como proceso innovador y sustentable.
- 5) Implementar un sistema CPC para el pretratamiento de riles vitivinícolas y pisqueros.
- 6) Obtener agua de calidad para diferentes usos, cumpliendo normativas como NCh1333, Pautas SAG y DS609.
- 7) Promover la competitividad y sostenibilidad en pequeños productores vitivinícolas y pisqueros.
- 8) Divulgar conocimientos y transferir tecnología a sectores productivos beneficiados.
Conclusión
Este proyecto tiene el potencial de transformar la gestión del agua en la agroindustria vitivinícola y pisquera. A través de la implementación de tecnologías avanzadas, no solo se busca mitigar los problemas ambientales asociados al sector, sino también fomentar la competitividad y sostenibilidad de las pequeñas empresas, fortaleciendo su posicionamiento en mercados nacionales e internacionales.
