Obtenen energia renovable a partir d’aigües residuals

24/02/2015

Actualment existeixen tractaments que permeten la purificació de les aigües residuals per tal d’aconseguir efluents que es poden abocar a mars o rius sense problemes mediambientals. No obstant això, es tracta generalment de tecnologies amb un elevat cost energètic, majoritàriament d’aireació i bombeig, i amb un elevat cost econòmic del tractament dels residus generats, principalment dels llots de depuradora.
 
Les aigües residuals contenen una gran quantitat d’energia química emmagatzemada dins la matèria orgànica contaminant. Per tal d’intentar aprofitar aquesta energia, investigadors de diferents laboratoris d’arreu del món cerquen com recuperar-la, per exemple en forma d’hidrogen, un procés que eliminaria eficientment la matèria orgànica de les aigües residuals i permetria no només la reducció del consum energètic del procés de depuració sinó, fins i tot, l’obtenció d’energia a partir d’aquest residu. La clau per aconseguir-ho són les anomenades cel·les microbianes d’electròlisi. Es tracta de la utilització d’uns bacteris molt especials, els bacteris exoelectrògens, que són capaços d’oxidar la matèria orgànica i generar corrent elèctric que permet produir hidrogen. En aquestes cel·les només cal afegir una mica d’energia en forma de voltatge, molta menys de la necessària per fer l’electròlisi de l’aigua, però se’n recupera més en forma d’hidrogen, tot aconseguint generació neta d’energia. 
 
Investigadors del grup de recerca en Bioelectroquímica del Departament d’Enginyeria Química de la UAB han aconseguit millorar l’eficiència energètica de les cel·les. Els resultats a nivell de laboratori són molt prometedors i demostren que aquests sistemes tindrien un nínxol de mercat a escala industrial. Els científics, coordinats pels professors Albert Guisasola i Juan Antonio Baeza, han utilitzat aigües residuals reals, enlloc de les aigües sintètiques molt biodegradables utilitzades en la major part dels experiments, i han aconseguit la producció biològica d’hidrogen i la recuperació, durant el procés de tractament, de bona part de l’energia continguda en els residus. Per aconseguir-ho, els investigadors han seleccionat un conjunt de bacteris capaç de transformar aquests substrats complexos, metanol, residus làctics, midó i glicerol, en compostos més simples que poden ser degradats pels microorganismes exoelectrògens.
 
Els resultats han estat molt positius i s’ha aconseguit intensitats de corrent i velocitats de producció d’hidrogen molt elevades a partir de la depuració d’aquestes aigües residuals. A llarg termini, la cel·la alimentada amb residus làctics va donar els millors resultats tant en termes d’intensitat de corrent (150 ampers per metre cúbic de cel·la), com en producció d’hidrogen (0.94 metres cúbics d’hidrogen per metre cúbic de reactor i dia) i en recuperació d’electrons al càtode (91%), i tot això amb un voltatge aplicat de només 0.8 V. Aquests resultats apropen el desenvolupament industrial d’aquesta tecnologia i per tant la possibilitat de crear sistemes de tractament d’aigües residuals que produeixin energia en forma d’hidrogen.