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Tecnología a escala de laboratorio recicla las aguas residuales en hidrógeno para su uso en la producción de combustible


Las bacterias "eléctricas" son el ingrediente clave en un nuevo proceso desarrollado por el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía, que recicla las aguas residuales provenientes de la producción de biocombustibles para generar hidrógeno. El hidrógeno se puede utilizar entonces para convertir bio-oil en combustibles líquidos de mayor calidad como la gasolina o el diesel.

La demostración a escala de laboratorio del equipo puede producir 11,7 litros de hidrógeno por día a los rangos que se requieren para aplicaciones industriales. Borole señala que si bien se requiere más trabajo para llevar la tecnología a escala comercial, su progreso demuestra el potencial de la electrólisis microbiana para hacer que las bio-refinerías sean más eficientes y económicamente viables.

La electrólisis microbiana es alimentada por electrógenos- bacterias que digieren compuestos orgánicos y generan una corriente eléctrica. Borole puso estas bacterias a trabajar en la descomposición de los ácidos orgánicos en bio-oil líquido que se produce a partir de materias primas de plantas como el pasto varilla. Normalmente, alrededor de una cuarta parte del bio-oil líquido es agua contaminada que contiene ácidos corrosivos.

El hidrógeno generado a partir de los microbios podría desplazar la necesidad de gas natural, que se utiliza más tarde en el proceso de producción para actualizar el bio-oil en combustibles líquidos más deseables.

Los investigadores desarrollaron un procedimiento para evolucionar y enriquecer una comunidad bacteriana resistente que podría tolerar los compuestos tóxicos en las aguas residuales de biocombustibles. Este delicado equilibrio también implicó optimizar el proceso general y los parámetros del sistema para permitir el éxito de la bacteria.

En esta aplicación, el veneno bacteriano viene en forma de productos creados por la degradación de la lignina, un polímero resistente encontrado en las paredes de las células vegetales. Pero entender cómo construir y optimizar los sistemas de electrólisis microbiana que puedan tolerar y tratar aguas residuales contaminadas podría tener beneficios fuera de la producción de biocombustibles.

El equipo de investigación se centra ahora en completar un análisis del ciclo de vida de la tecnología para evaluar sus emisiones de gases de efecto invernadero y el uso del agua.