Maquinaria para producir gas sostenible

Tiene características similares al gas natural, puede utilizarse para propulsar vehículos, producir electricidad o inyectarse en las redes de suministro. El biogás se presenta como una de las fuentes de energía renovable más prometedoras. Sin embargo, el coste elevado de su producción, unido a la falta de incentivos fiscales para su uso y a la presencia de determinados contaminantes, han limitado su aprovechamiento. Un fluido compatible con la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero en la electricidad, calefacción y transporte que está en stand-by. Por tanto, el desarrollo de bioprocesos de conversión es fundamental para asegurar la competitividad de este recurso alternativo.

El profesor de la Universidad de Valladolid Raúl Muñoz trabaja en el desarrollo de tecnologías con microalgas para la eliminación de dióxido de carbono presente en el biogás, dirigidas hacia su bioconversión en bioplásticos y a la producción de un biometano de calidad similar al gas natural, que pueda ser usado como combustible en vehículos o inyectado en redes de gas natural.

A pesar de los avances en la purificación de este producto realizados en la última década, asegura que no existe a día de hoy ninguna tecnología en el mercado –ni biológica ni físico-química– capaz de eliminar simultáneamente dióxido de carbono, ácido sulfhídrico, amoniaco y compuestos orgánicos volátiles de una forma eficiente, económicamente viable y medioambientalmente sostenible, y de generar en un solo proceso un biometano de calidad suficiente para su inyección en una red de gas natural y biopolímeros a partir del CO2 residual del biogás.

Expone que el biogás constituye uno de los subproductos principales y con mayor potencial de revalorización del tratamiento anaerobio de aguas residuales, de la fracción orgánica de residuos sólidos urbanos y de residuos ganaderos y agroindustriales. Este fluido está compuesto por metano, pero también por contaminantes como el dióxido de carbono y ácido sulfhídrico. En el contexto de hacer la producción de biogás viable, los procesos biológicos de bioconversión de dióxido de carbono del biogás a biopolímeros de interés comercial como los polihidroxialcanoatos y la limpieza integral de biogás a biometano constituyen una opción novedosa y tecnológicamente viable para la revalorización de esta fuente de energía renovable, apunta antes de comentar que en este proceso los microorganismos fotosintéticos utilizan la luz solar incidente en el fotobiorreactor para la fijación en forma de biomasa del dióxido de carbono transferido desde el biogás, con la consiguiente generación de oxígeno, que es utilizado por las bacterias para la oxidación del ácido sulfhídrico de hidrógeno a sulfato.

Por otro lado, el profesor de la UVA manifiesta que la plasticidad metabólica de determinadas cianobacterias permitiría incluso la coproducción de biopolímeros como polihidroxibutirato a partir del dióxido de carbono del biogás. En esta línea, la revalorización del CO2 del biogás mediante su bioconversión a productos de valor añadido como los biopolímeros biocompatibles y biodegradables con propiedades similares al polipropileno mejoraría la sostenibilidad económica de las plantas de digestión anaerobia por su elevado valor en el mercado, añade Muñoz.

Tiene claro que el proyecto cuenta con importantes ventajas. El desarrollo de nuevas biotecnologías de revalorización de biogás mediante su bioconversión a commodities –biometano y biopolímeros– contribuirá al objetivo de la Unión Europea de desarrollar una bioeconomía menos dependiente de los combustibles fósiles y basada en la utilización de materias primas biológicas y métodos biológicos de procesamiento. «La Comisión Europea estima que la creación de una bioeconomía en Europa en estos términos podría suponer una reducción anual de 2.500 millones de toneladas de dióxido de carbono para 2030, a la vez que multiplicaría varias veces el mercado de materias primas biológicas y nuevos productos de consumo», sostiene.

En este sentido, aclara que el desarrollo de genotecas y de modelos metabólicos de cianobacterias asimiladoras del CO2 de biogás contribuirá al desarrollo de nuevos bioproductos a partir de este fluido alternativo. Además, el desarrollo de bioprocesos de bajo coste e impacto ambiental de captura de dióxido de carbono y generación de un combustible renovable de alta calidad como biometano a partir de biogás ayudará a alcanzar los ambiciosos compromisos internacionales de la Unión Europea y de España en materia de reducción de emisiones de gases de efecto invernadero, y las nuevas metas de producción de energía limpia –27 % de la energía consumida en la UE en 2030 y un 10 % del consumo de combustibles en 2020 deberán proceder de fuentes renovables–.

El trabajo se realizará dentro del grupo de Tecnología Ambiental de la UVA, un equipo «puntero» a nivel internacional en el desarrollo de procesos de purificación de biogás con microalgas, que están llamados a sustituir a sus homólogos físico-químicos por sus menores costes de operación e impactos ambientales. Lleva más de 15 años trabajando en la planificación de procesos biológicos de tratamiento de gases y en depuración de aguas residuales con microalgas, por lo que la purificación de biogás mediante tecnología de microalgas es un proyecto que combina la experiencia del grupo en ambas disciplinas tecnológicas. En el proyecto participan también Raquel Lebrero, Silvia Bolado, Pedro A. García, Elisa Rodríguez, Rebeca Pérez y Sergio Bordel.

El trabajo, que sentará las bases de la tecnología a escala laboratorio y, más tarde, buscará un escalado de la tecnología a nivel prototipo para su validación y transferencia a la industria, cuenta con el respaldo de la Fundación Domingo Martínez. Esta entidad ha concedido una ayuda 40.000 euros, prorrogable por otros 40.000 euros para 2019. Los fines de la fundación son la promoción y fomento de la investigación científica y técnica en los campos que se relacionan con las aplicaciones de los gases industriales y medicinales. Desde sus orígenes, ha concedido 35.000 becas al estudio por 12 millones de euros, y 198 ayudas a la investigación por 2,47 millones de euros.