En la actualidad la producción de biogás juega un papel fundamental en la economía circular. Aunque hay muchos avances al respecto, el principal reto tecnológico frente al que nos encontramos es el desarrollo de nuevas tecnologías de “upgrading” más sencillas y económicas que faciliten el uso del biometano y la inyección de este a la red de gas natural. Desde AINIA estamos trabajando en un proyecto para establecer una nueva tecnología de digestión anaerobia para la producción de una mayor cantidad de biometano. Te lo contamos.
La aplicación del biogás está cada vez más extendida para fines como la energía eléctrica, la energía térmica o el uso como carburante. El biometano es el principal sustituto del gas natural, reduce la dependencia de los combustibles fósiles, puede inyectarse a la red y emplearse para el transporte. Actualmente, España consta de 129 plantas del biogás y dado los conflictos internacionales, el biogás supone el gas renovable del futuro. Por ello, hay numerosas iniciativas y proyecto en marcha alrededor de la producción de biogás..
Nueva tecnología de digestión anaerobia para la producción de mayor cantidad de biometano
Concretamente, en AINIA estamos trabajando en el proyecto Upbiomet+ en el que vamos a establecer una nueva tecnología de digestión anaerobia para la producción de una mayor cantidad de biometano, mediante la transformación de CO2 en CH4 extra. Vamos a optimizar el biogás mediante la integración de la electrometanogénesis y la ruta metabólica “Diet electron transfer” (DIET) al proceso de digestión anaerobia convencional. Todo ello siendo posible gracias al uso de materiales adecuados para la conducción electrónica y microorganismos electrometanogénicos o que presenten la ruta DIET.
- Transformación del dióxido de carbono en metano: La electrometanogénesis es un proceso electroquímico que consiste en la transferencia de electrones de un electrodo a bacterias metanogénicas para transformar el dióxido de carbono en metano. Este proceso viene dado por microorganismos específicos que participan en diferentes rutas metabólicas involucradas en la conversión de metano en la superficie del electrodo. En la superficie del electrodo también se produce el H2 que por otras vías se emplea en la metanogénesis.
- Reducción de CO2 a metano: La otra estrategia, la ruta DIET, consiste en la reducción de CO2 a metano a partir de electrones transferidos de forma directa por bacterias específicas. Es un tipo de metabolismo sintrófico que tiene lugar en bacterias metanogénicas electroquímicamente activas, es una estrategia más termodinámicamente favorable y rápida.
mecanismos de transformación de CO2 en metano a través de distintas rutas metabólicas: (a) ruta metabólica convencional; (b) Ruta DIET “pili”; (c) Ruta DIET proteínas unidas a la membrana celular; (d) Ruta metabólica mediante materiales conductores.
El desarrollo de esta nueva tecnología facilitará:
- la obtención directa de un biogás más rico en biometano
- el incremento de la producción de biometano gracias a la transformación adicional de CO2 en biometano
Por otro lado, una mayor conversión del CO2 en metano implica un mayor rendimiento energético del biogás obtenido, lo que supone beneficios económicos y la reducción de costes destinados al “upgrading” del biogás.
Optimizar el proceso en las plantas de biogás y de ciclo integral del agua
La aplicación de Upbiomet+ está destinada a optimizar el proceso de metanogénesis en las plantas de biogás y en las plantas involucradas en el ciclo integral del agua. Por ejemplo, en el tratamiento de lodos de depuradora, para que la cantidad de energía obtenida a partir de la digestión anaerobia de los lodos sea mayor, y permita abastecer energéticamente en mayor medida la planta de tratamiento de aguas residuales.
En conclusión, desde AINIA con este proyecto vamos a
- Valorizar la corriente de CO2 en el propio digestor, reduciendo costes operacionales y residuos gaseosos.
- Obtener de un biogás con un mayor porcentaje de metano, lo que permitirá omitir algunas de las etapas de “upgrading” del proceso.
- Desarrollar estrategias de electrometanogénesis y DIET para propiciar futuros avances empresariales en los sectores del biogás y del agua.
Todo ello, gracias a Upbiomet +, proyecto financiado por la convocatoria IVACE-FEDER de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball, dirigidas a centros tecnológicos de la Comunitat Valenciana para el desarrollo de proyectos de I+D de carácter no económico realizados en colaboración con empresas.
