Oficina de Propiedad Intelectual y Comercialización de Tecnología

Contribución del Sistema de Centros Públicos de Investigación del CONACYT a la Seguridad Alimentaria de México mediante la Ciencia, Tecnología y la Innovación

ID. 032 CIAD - Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo
Nombre DT: Un método y un sistema para el tratamiento integral de aguas residuales de una industria del maíz. Solicitud de patente internacional WO 2014/119990 A2
 Tipo de innovación: Proceso Fase: Escalamiento pre-Comercial
Actual: TRL 8 Requiere: $400,000.00 Final: TRL 9
Sector económico al que atiende: Biotecnología Áreas de aplicación: Bioingeniería

Breve descripción de su DT.

La invención se refiere a un proceso integral para el tratamiento de aguas residuales resultantes del proceso de nixtamalización, comúnmente conocidas como nejayote. Más particularmente, se refiere a un método para separar eficientemente los sólidos en suspensión y un sistema de filtración para ir fraccionando y concentrando los componentes solubles contenidos en estos efluentes para su uso en diferentes campos y la obtención final de una corriente de agua con la calidad suficiente para su reuso y/o para su descarga de forma medioambientalmente segura. La viabilidad técnica y económica del método ya han sido validados a escala piloto y resulta el único método efectivo para el tratamiento de este tipo de efluentes, considerados altamente contaminantes y que usualmente son descargados sin ningún tratamiento al drenaje o cursos de agua.

Problema a resolver.

Hasta la fecha no han existido alternativas viables para el tratamiento del nejayote, por lo que en la gran mayoría de los casos, este efluente es vertido al drenaje o cursos naturales de agua sin ningún tratamiento, dejando a las empresas vulnerables al pago de multas ante normativas ambientales cada vez más rigurosas. El DT, además de resolver de forma efectiva el problema, permite la producción de compuestos de alto valor y con ello la  ampliación de la cadena de valor del maíz.

Ventaja de su DT

La invención provee un método y un sistema, únicos, innovadores y eficientes para el tratamiento integral de los efluentes de una industria del maíz, conocidos como nejayote y que tienen una aplicación directa como última etapa de los procesos de las industrias del nixtamal, de la harina de maíz nixtamalizado y de la tortilla. El principal elemento diferenciador de la invención es que, contrariamente a otras tecnologías existentes para el tratamiento de efluentes industriales que implican únicamente costos por volumen tratado, permite la recuperación de agua, con la calidad suficiente para su reúso o su descarga medioambientalmente segura, y productos de alto valor, como antioxidantes y gomas que además de cubrir los costos de operación, generan utilidades. De esta manera se transforma un problema de contaminación y las implicaciones económicas y legales que ello conlleva en una oportunidad de negocio.

Explicar avance o fase de su DT

El desarrollo ya ha sido llevado hasta la escala de un prototipo piloto que ha servido para validar su viabilidad técnica y económica. No obstante se requiere atender ciertos puntos de mejora para facilitar su transferencia tecnológica.

En relación a la protección intelectual de la invención, se tiene una solicitud internacional de patente con opinión favorable y solicitudes en fase nacional en México y Estados Unidos. Sin embargo, se requieren recursos para atender los requerimientos del IMPI y la USPTO en los exámenes de Fondo.

¿Ha hecho pruebas de concepto de su DT?

Se partió de la idea que la completa remoción de sólidos en suspensión de los efluentes de la tortilla abría campo a la integración de una serie de tecnologías emergentes, como la ultra y nanofiltración para la separación y recuperación de los componentes de alto valor de estos efluentes y la de agua para reuso. De acuerdo al concepto inicial, el DT buscaría además del tratamiento de los efluentes, la producción de compuestos de alto valor que servirían para generar utilidades.

¿Ha validado los componentes  de su DT en entorno de laboratorio?

Para validar los componentes del DT, primeramente se recurrió a una hidrólisis enzimática de los gránulos de almidón en suspensión, seguida de una floculación del material insoluble remanente. La selección adecuada de enzimas, floculantes y condiciones de operación precisas, dio lugar a una remoción completa de los sólidos suspendidos. De esta manera, el líquido libre de ellos pudo ser perfectamente filtrado a través de membranas de ultra y nanofiltración y sus fracciones separadas.

¿Ha validado los componentes  de su DT en campo?

Cada una de las operaciones unitarias requeridas para el proceso global fue probada en una escala piloto. Como resultado se establecieron las variables críticas para el dimensionamiento de equipos, las necesidades de servicios, los costos de inversión y operación para el establecimiento de los modelos de negocio. En este entorno también se detectaron nichos de oportunidad para la mejora puntual de algunos aspectos del proceso como configuraciones y tipos de membranas alternas.

¿Ha validado su DT en un entorno real?

El DT fue probado en un sistema piloto en una gran empresa, habiéndose demostrado su factibilidad técnica. Se empleó otro prototipo de menor capacidad en una tortillería pequeña en la que también demostró su eficiencia. Al tener ambas empresas variaciones en sus procesos, sus efluentes presentaron características diferentes; sin embargo, en cualquier caso el DT fue igualmente eficiente, demostrando que se trata de una tecnología robusta pero que puede ser mejorada.

De acuerdo a los sectores elegidos ¿Qué otro tipo de aplicación/uso pudiera tener su DT?

Tortillerías pequeñas y medianas en México y Estados Unidos para el tratamiento de sus efluentes, recuperación de fracciones bioactivas y enriquecimiento de sus productos con compuestos nutracéuticos.

VENTAJAS: Tecnología única que, además de resolver el problema del tratamiento de los efluentes a un bajo costo, permite la recuperación de fracciones para el enriquecimiento con nutracéuticos de los productos del sector, como elemento diferenciador y con efecto favorable en la salud de los consumidores finales.

RETOS: Asegurar la protección intelectual en México y Estados Unidos a fin de dar la certeza jurídica y comercial a los procesos de transferencia tecnológica.

Obtener mejoras tecnológicas puntuales en algunas partes del proceso que incrementen el atractivo del desarrollo para los posibles interesados.

Grandes empresas productoras de harina de maíz nixtamalizado para el tratamiento de sus efluentes y producción de compuestos de alto valor.

VENTAJAS: Tecnología única que, además de resolver el problema del tratamiento de los efluentes a un bajo costo, permite la producción de compuestos de alto valor, favoreciendo la ampliación de la cadena de valor del maíz.

RETOS: Asegurar la protección intelectual en México y Estados Unidos a fin de dar la certeza jurídica y comercial a los procesos de transferencia tecnológica.

Obtener mejoras tecnológicas puntuales en algunas partes del proceso que incrementen el atractivo del desarrollo para los posibles interesados

¿Cuáles son sus planes futuros para desarrollar su tecnología?

Resulta primordial asegurar la protección intelectual en México y Estados Unidos, donde las solicitudes de patentes ya han ingresado a la fase de exámenes de fondo, con muy buenas posibilidades de ser concedidas. Resulta de particular interés asegurar la patente en Estados Unidos donde se encuentra el mercado más grande y con mayor capacidad de pago para la tecnología desarrollada debido a que por cuestiones de regulación ambiental, el tratamiento de efluentes industriales resulta imperativo para no exponer a las empresas a multas excesivas que incluso ponen en riesgo la continuidad de sus operaciones. Los canales de transferencia se encuentran identificados, siendo la Tortilla Industry Association uno de las principales.

El siguiente paso es el escalamiento comercial para lo cual ya existen dos interesados en México y otro en Estados Unidos. Con las mejoras puntuales que se puedan lograr con estos interesados, tanto en aspectos técnicos, como del modelo de negocio, la tecnología quedaría lista para el mercado y su uso industrial a mayor escala.

Interés comercial. ¿Existe alguna empresa o personas físicas interesadas en su DT? *

SI

 

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