Mejorar procesos de digestión anaerobia mediante la reducción de costes, y el incremento de la producción de CH4, son los principales objetivos del proyecto UPBIOMET+2. Este proyecto surge de la continuación de UPBIOMET+, y pretendemos avanzar en la experimentación y la evaluación del upgrading in situ en base a la tecnología y el prototipo desarrollado en la primera anualidad del proyecto, acercando la tecnología a escenarios industriales más reales. ¿Quieres saber más?
Figura 1. Prototipo de UPBIOMET+
¿Cómo afecta la combinación de diferentes materiales en los rendimientos del biogás?
En base a los resultados obtenidos durante el desarrollo de UPBIOMET+, en esta continuación se seguirá aplicando la combinación de materiales DIET (Direct Interspecies Electron Transfer) junto a tecnologías electroquímicas durante el proceso de digestión anaerobia para favorecer la conversión de CO2 a CH4. En este proyecto trabajaremos con sustratos de origen industrial y evaluaremos las condiciones de operación y limitaciones del proceso en continuo, para así acercar la tecnología a escenarios más reales y a una posible futura aplicación industrial.
Debido a que los materiales conductores de tipo DIET favorecen el intercambio de electrones durante el proceso de digestión anaerobia y, por tanto, pueden potenciar procesos de valorización del CO2 a CH4. Durante el proyecto, evaluaremos la influencia de estos materiales en los rendimientos de la purificación del biogás. Además de la eficacia de estos materiales, también será interesante estudiar la capacidad de recuperar y, por lo tanto, de reutilizar estos materiales permitiendo alargar su vida útil. Paralelamente, evaluaremos si dichos materiales se degradan durante el proceso de digestión y si esta degradación incrementa al ser reutilizados.
Por otro lado, evaluaremos en continuo la combinación de estos materiales DIET con la aplicación de electrodos, haciendo uso del prototipo construido en UPBIOMET+. Mediante la aplicación de corriente eléctrica tiene lugar la electrometanogénesis, la cual favorece la conversión de CO2 disuelto en CH4. Poniendo el foco también en su aplicación industrial, de igual manera que en el caso de los materiales DIET, se evaluará la vida útil de los electrodos en un proceso en continuo.
Figura 2. Combinación de la electrometanogénesis y la ruta metabólica DIET
Pruebas en el prototipo con sustratos reales para la digestión anaerobia
En UPBIOMET+2 estudiaremos ambas estrategias haciendo uso del prototipo construido, trabajando en continuo y empleando sustratos reales para la digestión anaerobia. El uso de sustratos reales será posible mediante la colaboración con empresas de la Comunidad Valenciana, que asesorarán y proveerán a AINIA de sustratos de interés para la aplicación de la tecnología de UPBIOMET+2.
En resumen, el trabajo en continuo planteado y orientado a acercar el proceso a las condiciones reales de operación a escala industrial nos permitirá conocer el comportamiento de la combinación de ambas tecnologías en la digestión anaerobia en un escenario más cercano al real. En concreto, durante UPBIOMET+2 pretendemos conocer:
- vida útil de los electrodos y posibilidades de su reemplazo en continuo, durabilidad y recuperación de los materiales DIET
- evaluación de la influencia del ácido sulfhídrico en el proceso.
Finalmente, mediante la experimentación y la recopilación de información sobre los procesos en continuo, haciendo uso del prototipo final,
- Evaluaremos los rendimientos obtenidos y haremos una comparativa entre el sistema desarrollado y los sistemas comerciales.
- Con ello, evaluaremos críticamente la escalabilidad de las estrategias desarrolladas y analizaremos su complementariedad con sistemas convencionales.
- Asimismo, compararemos la producción de metano, los consumos eléctricos y los costes operacionales con sistemas ya implantados para el upgrading del biogás.
El objetivo final en el que estamos trabajando en este proyecto es continuar desarrollando la tecnología de upgrading in situ, y evaluar las limitaciones y ventajas del proceso con respecto a los sistemas ya implantados de upgrading. Por otro lado, con estos avances pretendemos mejorar los procesos de digestión anaerobia mediante la reducción de costes destinados a la purificación del gas de salida, y el incremento de la producción de CH4, un vector energético con diversas aplicaciones.
Todo ello lo estamos desarrollando en el marco del proyecto Upbiomet+2 financiado por el IVACE-FEDER de la Conselleria d’Economia Sostenible, Sectors Productius, Comerç i Treball con el fin de optimizar el proceso de conversión en metano en digestores de las plantas de biogás agroindustrial y en las plantas involucradas en el ciclo integral del agua.
