Financiado por:
/ Portada / IDi

Conversión de residuos biolóxicos en hidróxeno

27-08-2014 - I+D+i

Mentres que os coches movidos por hidróxeno parecen estar listos para ser a seguinte gran novidade na sociedade, cada vez máis consciente da importancia da pegada de carbono, o desenvolvemento de métodos sustentables para producir hidróxeno parece acharse aínda nunha fase incipiente. O proxecto HYTIME traballa nun novo proceso de produción grazas ao cal poderá obterse hidróxeno ecolóxico a partir de herba, palla e residuos da industria alimentaria.

Sempre que se fala de sustentabilidade e bioeconomía menciónanse tamén o hidróxeno e a biomasa, aínda que de cando en cando na mesma frase. Agora exponse a posibilidade de producir hidróxeno directamente a partir de biomasa de segunda xeración.

Pieternel Claassen iniciou en 2000 o proxecto neerlandés «Hydrogen from biomass» no seu empeño por crear un proceso de produción de hidróxeno eficiente e comercializable a partir de residuos biolóxicos. Ese proxecto prolongouse grazas ao financiamento concedido a través do 5PM e o 6PM. Agora o seu esforzo alcanzou un novo punto álxido. Trátase de HYTIME («Low temperature hydrogen production from second generation biomass»), outro proxecto financiado con fondos europeos programado até decembro deste ano que pretende incrementar a produtividade do proceso de produción de hidróxeno por fermentación e, desa maneira, acelerar a súa implantación en diversos procesos industriais.

Hai moito en xogo; non en balde, actualmente prodúcense cada ano na UE entre 118 e 138 millóns de toneladas de residuos biolóxicos. Aplicando a tecnoloxía de HYTIME, estes residuos poderían transformarse en 0,34 millóns de toneladas de hidróxeno, o que suporía unha achega considerable para alcanzar os obxectivos de sustentabilidade da UE.

Nunha entrevista concedida en exclusiva á revista research*eu, o Dr. Claassen, investigador en Wageningen UR Food & Biobased Research, explicou de que maneira a pericia combinada de nove entidades participantes nos campos da loxística e o pretratamiento de biomasa, a produción termófila de hidróxeno e tecnoloxías de mellora de gases capacitarán a HYTIME para superar o estado da técnica na produción de hidróxeno por fermentación.

Cales son os obxectivos principais do proxecto?

Neste momento, só pode obterse hidróxeno ecolóxico a partir de dúas fontes: a biomasa e a electrólise empregando electricidade «ecolóxica». HYTIME céntrase na primeira opción, concretamente nos recursos de biomasa que posúen un contido elevado de humidade, sector no que as tecnoloxías actuais, como a gasificación, presentan menor eficiencia.

Perseguimos dous obxectivos fundamentais. En primeiro lugar, aspiramos a producir entre un e dez quilogramos de hidróxeno ao día a partir de biomasa de segunda xeración. Trátase dunha cantidade máis ben simbólica, pois cubriría as necesidades de electricidade de catro vivendas, pero esperamos que isto baste para convencer aos interesados de que é factible aplicar bacterias para producir hidróxeno a maior escala.

A continuación, propómonos reducir o prazo de comercialización do biohidrógeno combinando este proceso de produción coa dixestión anaerobia, que permite a conversión de subproductos -principalmente ácidos orgánicos- a CH4 (e CO2), o que se espera que á súa vez cubra (parte de) a demanda enerxética que leva o proceso de produción de hidróxeno.

Que hai de novo ou innovador neste método de produción de hidróxeno?

Nos sistemas de dixestión anaerobia naturais, a biomasa convértese en biogás (CH4 e CO2) pola intervención de diversos microorganismos. Algúns deles producen ácidos orgánicos e hidróxeno, pero este último é consumido de inmediato por outras bacterias hidrogenotróficas, que o converten en metano ou ben acedo acético. Estas bacterias son os nosos inimigos, e a innovación de HYTIME consiste en traballar con bacterias termófilas extremas (que presentan maior produtividade) dificultando tanto as súas condicións de vida que non poidan sobrevivir e diminuír a produción de hidróxeno.

Como funciona o proceso de xeración de hidróxeno?

Nunha contorna anóxico, carente de osíxeno, certas bacterias fermentan azucres e xeran CO2 e compostos reducidos como o hidróxeno, ou ben metabolitos reducidos orgánicos como o etanol ou o butanol. Con todo, na natureza, o hidróxeno é consumido de forma inmediata por organismos metanogénicos ou hidrogenotróficos que só deixan metano tras de si. Pretendemos desacoplar a produción de nitróxeno con respecto ao consumo de hidróxeno creando unha contorna no que non poidan sobrevivir os organismos que consomen o hidróxeno.

Que clase de empresas prevé que poidan utilizar a súa tecnoloxía?

Podería haber interese por parte de entidades dedicadas á produción de electricidade e á química, e tamén propietarios de biomasa. A cuestión é que o papel do hidróxeno no sector enerxético está ligado ao das pilas de combustible. En canto logremos un avance tecnolóxico nas pilas de combustible neste sentido, incrementarase o interese polo hidróxeno procedente de recursos renovables.

O labor de investigación e desenvolvemento de HYTIME dará lugar a outras tecnoloxías derivadas que, en realidade, poderían saír ao mercado mesmo antes que o proceso en conxunto. Por exemplo sensores de compoñentes gaseosos (H2, H2S, etc.) -que se observan con frecuencia na produción de biogás-, e tamén tecnoloxías para a xestión automática da fermentación, grazas aos nosos sistemas en liña de monitorización e control.

Así mesmo, esperamos que os propietarios de biomasa estean interesados en dar con aplicacións novas para os seus residuos orgánicos. Empresas agroindustriais como as das industrias dedicadas ao procesamiento de patacas e azucre e a produción de cervexa poderían aplicar tamén a nosa tecnoloxía para producir e vender hidróxeno ou ben para utilizalo co fin de cubrir as súas propias necesidades de electricidade.

Que etapas restan do proxecto? E á súa conclusión?

O paso seguinte consistirá en demostrar o proceso de produción, conectando fisicamente todas as unidades operativas. Isto supón comezar o pretratamiento e a hidrólisis da biomasa para fornecer os azucres necesarios para a fermentación do hidróxeno nas propias instalacións. Neste último paso, o gas será recuperado de forma simultánea á súa produción, mentres que os efluentes líquidos introduciranse nun digestor anaerobio. Haberá que axustar os tamaños do fermentador de hidróxeno e deste digestor, para permitir un fluxo continuo de líquidos.

Que repercusión comercial espera que teña o proxecto?

Crese que o seu impacto comercial será notable. Como xa dixen, o hidróxeno é un elemento químico amplamente utilizado. As perspectivas actuais indican que a sociedade evoluciona cara a unha economía baseada na biotecnoloxía; o hidróxeno pódese utilizar en numerosas empresas que pretendan pasarse ás tecnoloxías ecolóxicas. Ademais, os novos dispositivos e sistemas de monitorización e control propostos polo proxecto poden aplicarse en instalacións xa existentes para a dixestión anaerobia e para sistemas de tratamento de augas residuais, incrementando a súa eficiencia, previsiblemente.

O concepto da mellora de gases, que se basea nunha demanda enerxética baixa, é innovador e facilitará o desenvolvemento de procesos máis sustentables de separación de gases.

Fonte: CORDIS

 

Empregamos cookies de terceiros para xenerar estatísticas da audiencia (GOOGLE ANALITICS), para o traductor de idiomas (GOOGLE), acollido a “Privacy Shield”.
Se continuas navegando estarás aceitando o seu emprego. Aceptar | Mais información
Confederación Intersindical Galega - Miguel Ferro Caaveiro 10, Santiago de Compostela Versión anterior da páxina Foros Biblioteca Privacidade RSS