Algas que limpian al gas para obtener biocombustible
Fuente: Remedios Valseca / Fundación Descubre
Carlos Vílchez, investigador de la Universidad de Huelva y coautor del artículo.
Investigadores del grupo Biotecnología de algas de la Universidad de Huelva y el departamento de Ingeniería Química de la Universidad de la Frontera de Chile han confirmado la posibilidad de obtener biometano a partir de la depuración por microalgas del gas procedente de la acción de microorganismos sobre residuos orgánicos. El biogás resultante cumple con las especificaciones necesarias para su uso doméstico y en vehículos.
La limpieza del biogás permite una mayor diversidad de aplicación, ya que cuando se obtiene directamente sobre los residuos orgánicos a través de la digestión anaerobia, es decir, sin presencia de oxígeno, no se puede utilizar como biometano en hogares o en automóviles por su alto contenido en dióxido de carbono (CO2). Por tanto, hay que establecer mecanismos que contribuyan a eliminarlo para que se pueda ampliar su empleo. Tras los trabajos, los expertos han confirmado que el 90% del contenido de CO2 del biogás puede ser eliminado con cultivos de microalgas, consiguiendo una fuente energética apta para su uso comercial con fines domésticos.
Hasta el momento, los distintos sistemas de purificación con microalgas utilizados para conseguir biometano no habían considerado la influencia de los periodos naturales de luz y oscuridad en la eliminación de CO2, por lo que se desconocían las cantidades de dióxido de carbono que realmente se eliminaban en estos casos. Los expertos las han contabilizado a través de un proceso que tiene en cuenta estos períodos para que las microalgas cumplan su ciclo fotosintético de manera natural. El estudio, ‘Photosynthetic biogas upgrading using microalgae: Effect of light/dark photoperiod’ publicado en la revista Renewable Energy explica el método utilizado para que estos microorganismos se nutran del dióxido de carbono y cómo así consiguen mejorar la calidad en el biogás, determinando además qué cantidades exactas de CO2 son eliminadas por estos microorganismos.
Cultivo de microalgas en laboratorio.
El grupo de investigación de la Universidad de Huelva dedica sus esfuerzos a la producción de microalgas y a su aplicación para la obtención de productos útiles para el ser humano. “El objetivo de este estudio, liderado por el investigador David Jeison, de la Universidad de la Frontera, era ir más allá en los trabajos realizados en la producción de biogás y ampliar sus usos potenciales. En este sentido, se ha conseguido cuantificar, en laboratorios de la institución chilena, la capacidad de purificación del biogás por estos microorganismos fotosintéticos en condiciones similares a las reales de su cultivo en exterior, ampliando las posibilidades de utilización del biometano”, indica a la Fundación Descubre el investigador de la Universidad de Huelva Carlos Vílchez, coautor del artículo.
Un proceso a contracorriente
El biogás utilizado durante los ensayos proviene del obtenido por la acción de microorganismos anaerobios sobre los residuos de una planta cervecera. Sin embargo, para que un gas sea considerado biometano de uso doméstico o combustible tiene que contener entre el 2 y el 6% de dióxido de carbono (CO2) y menos del 1% de oxígeno. El gas que se logra llega a tener hasta el 32%, lo que hace inviable su aplicación directa en este terreno.
En los ensayos, los microorganismos fotosintéticos o microalgas se utilizan como sistema biológico para mejorar el biogás. Para ello los expertos han simulado los períodos de iluminación y oscuridad que sufren en condiciones reales para observar cómo sería su acción de eliminación de CO2 en un sistema de cultivo abierto.
Para la limpieza del gas han utilizado una técnica denominada columna de absorción. En ella, una corriente de biogás entra a una columna hueca y circula en contracorriente con las microalgas en medio líquido procedentes del cultivo abierto. El gas asciende como consecuencia de la diferencia de presión entre la entrada y la salida. El contacto entre las dos fases produce la transferencia del CO2 del gas al medio de cultivo líquido. De esta manera, ambos se ponen en contacto de forma que las algas utilizan el dióxido de carbono como nutriente. El proceso se desarrolla de manera continua las 24 horas del día replicando la luz natural durante la mitad del tiempo.
Los investigadores han confirmado la posibilidad de obtener biometano a partir de la acción de las microalgas.
Con este procedimiento se reproduce el ciclo real en el que estos microorganismos realizan su labor fotosintética y así poder extrapolar potencialmente el método a nivel industrial. Con esto, han observado qué parte del CO2 se consume o se elimina tras poner en contacto el biogás y el cultivo. La eficiencia de eliminación de CO2 del biogás es de aproximadamente un 90%. Sin embargo, los resultados revelan que solamente un quinto de la cantidad eliminada de CO2 es la que consumen las microalgas. El resto se libera a la atmósfera directamente desde el medio de cultivo de las microalgas.
Las investigaciones del equipo se encaminan ahora a conseguir aumentar la capacidad de asimilación del dióxido de carbono por las microalgas y disminuir, al mismo tiempo, el que es expulsado desde el reactor al exterior.
El trabajo forma parte del proyecto ‘Producción de biogás de microalgas como una manera eficiente para la acumulación de energía solar’, financiado por la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica del gobierno de Chile.
Referencia:
Leslie Meier, Patricio Barros, Álvaro Torres, Carlos Vílchez y David Jeison. ‘Photosynthetic biogas upgrading using microalgae: Effect of light/dark photoperiod’. Renewable Energy.
Imágenes:
Carlos Vílchez, investigador de la Universidad de Huelva y coautor del artículo.
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/36964922480/in/dateposted-public/
Cultivo de microalgas en laboratorio.
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/37362352185/in/dateposted-public/
Los investigadores han confirmado la posibilidad de obtener biometano a partir de la acción de las microalgas.
https://www.flickr.com/photos/fundaciondescubre/37362352065/in/dateposted-public/
Más información:
FUNDACIÓN DESCUBRE
Departamento de Comunicación
Teléfono: 954239422
e-mail: comunicacion@fundaciondescubre.es
Últimas publicaciones
Un equipo de investigación de la Universidad de Granada y del Instituto de la Grasa (CSIC) ha validado un sistema basado en corriente eléctrica para aprovechar el principal residuo tras la producción del aceite de oliva. La tecnología, que separa y concentra las moléculas de interés presentes en este subproducto, recupera materias primas de alto valor para fabricar bioplásticos, cosméticos, artículos de higiene o productos de limpieza.
Sigue leyendo
La sala La Transversal de la Facultad de Bellas Artes de la Universidad de Sevilla (C/ Laraña, 3) acoge la exposición ‘Paseo Matemático al-Ándalus’ de la Fundación Descubre / Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía, que podrá visitarse hasta el 29 de octubre.
Sigue leyendo
La Cité des sciences et de l'industrie de París ha reunido este pasado fin de semana a estudiantes, docentes e investigadores de Francia, España e Italia con motivo del Festival IN-STEAM, celebrado en el marco de la Fête de la science à la Cité. Este evento, que tuvo lugar los días 2 y 3 de octubre, supone un hito fundamental para este proyecto europeo, cuyo objetivo es lograr que las disciplinas STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Artes y Matemáticas) sean accesibles y atractivas para todo el alumnado, sin importar su origen o sus necesidades específicas.
Sigue leyendo
