DEL LODO AL METANO, LIBRE DE CO2

No se trata sólo de eliminar el aspecto contaminante de las emisiones de dióxido de carbono (CO2), sino de convertir este residuo en un producto eficiente desde el punto de vista energético, pero compatible con las exigencias medioambientales. Transformar lo contaminante en energía verde. Y hacerlo además a través de microorganismos que han sido seleccionados a partir de un ecosistema existente en el lodo de los ríos, utilizando una novedosa técnica de sistemas bioelectroquímicos. Es el trabajo que desarrolla Daniela Carrillo Peña en el Grupo de Ingeniería Química Ambiental y de Bioprocesos del Instituto de Medio Ambiente, Recursos Naturales y Biodiversidad de la Universidad de León. El objetivo es perfeccionar el sistema para llevarlo a escala industrial, y trabajar codo con codo con las empresas para instalarlo en las más contaminantes. El resultado no sólo sería reducir la contaminación por CO2 sino producir nueva energía limpia.

«La investigación se basa en el tratamiento de residuos, en el grupo analizamos muchos de ellos, uno el dióxido de carbono. Yo busco tratar este CO2 para llevar el proyecto a escala industrial y reducir las emisiones que generan tanto las grandes empresas como cada uno en nuestra casa, porque todos generamos desechos. El objetivo final sería llegar a tratar a gran escala este residuo tan contaminante a nivel mundial, y transformarlo además en algo que puede aprovecharse».

La tesis doctoral en la que investiga Carrillo se basa en los sistemas electroquímicos (MES, por sus siglas en inglés); que consiste en aplicar electricidad a los microorganismos que ha seleccionado, para que consigan transformar el CO2 en metano. «El mecanismo tiene en una parte simplemente agua, de la que recuperamos protones de hidrógeno y se liberan oxígeno y electrones. Los protones y electrones viajan a una segunda cámara, donde se encuentran los microorganismos que hemos alimentado. Toman estas partes y el CO2 para transformarlo en metano».

Un gas «aprovechable y no contaminante, que puede utilizarse para generar electricidad, como energía para calderas, en los hogares, o inyectándolo al sistema de gas natural. En algunos proyectos se utiliza incluso como combustible para vehículos. Tiene muchísimos usos, la idea es utilizarlo para el mayor número posible de ellos, aunque nuestro principal objetivo de momento es enfocarlo al gas natural, con el que es muy compatible».

Para llevar a cabo este proceso, antes es necesario seleccionar aquellos microorganismos metanógenos, capaces de transformar el CO2 en metano. «El inicio del experimento es la inoculación. Se trata de alimentar lodo de río, que tiene una gran variedad de microorganismos, con determinadas sustancias para comprobar cómo se multiplican y qué producen a raíz de lo que les suministramos. En principio estos microorganismos no están seleccionados, se trata de crear un consorcio de ellos para alimentarlos de forma que se desarrollen y crezcan los que nos interesan».

En el caso de los que consumen CO2 , «les damos una etapa de adaptación. En mi caso obtuve que al alimentarlos con carbono comenzaron a producir metano, pero podían haber generado otras sustancias, como alcoholes o ácidos grasos volátiles, que tienen también gran variedad de usos». Una vez llegados a este punto se trata de «instalar en los sistemas comunidades puras, de forma que si lo que quieres es producir metano coloques lo microorganismos que transforman el residuo en ese gas, y puedas hacerlos crecer para que lleven a cabo la transformación».

La investigación sobre tratamiento de residuos para generar sustancias aprovechables es uno de los campos en los que se está investigando, «lo que es más novedoso es la técnica que yo utilizo. Hay otras similares, como la digestión anaerobia, que yo había utilizado antes. El principio es el mismo: se trata de utilizar residuos para transformar CO2 en metano. Sólo que el origen era otro tipo de residuos, en mi trabajo era estiércol bovino».

La técnica que Daniela Carrillo desarrolla ahora «es más aplicable a la industria. Para empezar requiere energía, así que es idóneo para las empresas que generan excedentes de energía. Ese excedente alimentaría el sistema, con lo que se consigue un aprovechamiento energético máximo. Y con ese excedente y sus residuos de CO2 se consigue un producto final aprovechable, como es el metano».

En este tipo de grandes industrias el sistema desarrollaado por Carrillo sería además más eficiente: «Estas empresas sacan corrientes con muchísimo CO2 , la idea es escalar el sistema en contacto con ellas, creando una planta en la industria que reciba la corriente de desechos y la transforme en algo productivo y ecológico en este caso metano. Sería un proceso de tratamiento de residuos que no sólo reduce las emisiones de CO2 sino que consigue generar un producto que tiene un amplio rango de aprovechamiento».