Utilizan biopelículas: capas delgadas de microorganismos que transforman estos gases en metano bajo condiciones anaeróbicas.
- Biofilm convierte CO₂ en biometano.
- Más del 96 % de pureza.
- Microorganismos seleccionados, sin oxígeno.
- Tolerancia a sustancias tóxicas.
- Aplicable a residuos difíciles: plásticos, biomasa leñosa.
- Potencial en economía circular y reducción de emisiones.
El biofilm delgado que transforma el CO₂ en energía renovable
Transformar gases contaminantes en energía limpia ya no es solo una hipótesis científica. Investigadores del Instituto Noruego de Bioeconomía (NIBIO) y la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida (NMBU) han demostrado que es posible convertir gases como el dióxido de carbono (CO₂) y el monóxido de carbono (CO) en biometano de alta pureza usando finas capas de microorganismos llamadas biofilms.
Esta tecnología abre una vía concreta para capturar emisiones industriales y transformarlas en combustible limpio y renovable, alineándose con los objetivos climáticos de Noruega y de la Unión Europea.
Biofilms diseñados para convertir gases en energía
Un biofilm es una comunidad de microorganismos que se adhieren entre sí y a una superficie. En lugar de degradar residuos orgánicos como en la digestión anaerobia tradicional, este enfoque utiliza microbios especializados que convierten directamente gases contaminantes en metano, dentro de reactores diseñados para operar en condiciones sin oxígeno.
El equipo liderado por la Dra. Lu Feng ha logrado ingenierizar biofilms para maximizar esta conversión, utilizando tanto reactores de lecho fijo como móvil. Estos sistemas permiten que las bacterias se agrupen de forma estable y mantengan su capacidad de transformación durante periodos prolongados.
Uno de los avances más destacados ha sido la bioaumentación, es decir, la introducción deliberada de microorganismos específicos capaces de aumentar la eficiencia del proceso. Gracias a este método, se ha logrado una pureza de biometano superior al 96 %, sin necesidad de etapas complejas de purificación posterior.
Reactores con biofilm: eficiencia y resistencia
Una de las grandes ventajas de los reactores con biofilm es su robustez. Estos sistemas resisten condiciones adversas, como la presencia de compuestos tóxicos que inhiben la producción de metano en los biodigestores convencionales.
En particular, se ha demostrado que estos reactores soportan concentraciones elevadas de sulfuro de hidrógeno (H₂S) y amoníaco, compuestos habituales en emisiones industriales y residuos orgánicos como purines o lodos de acuicultura. En pruebas de laboratorio, los sistemas sin biofilm perdieron hasta un 30 % de la producción de metano frente a H₂S, mientras que los reactores con biofilm mantuvieron una producción estable y de alta calidad.
Este rendimiento se debe en parte a la presencia de microorganismos metanógenos resistentes, como las arqueas del género Methanothermobacter, capaces de transformar directamente CO₂ e hidrógeno en metano, incluso en ambientes ricos en amoníaco.
Aprovechamiento de residuos no convencionales
Otra línea de investigación se centró en el uso de syngas, una mezcla de hidrógeno y CO, obtenida por gasificación de residuos como plásticos o biomasa leñosa, que normalmente no se degradan en procesos biológicos.
Los resultados fueron prometedores: al añadir hidrógeno adicional, se incrementó la producción de metano. Sin embargo, un exceso de hidrógeno provocó desequilibrios, lo que subraya la necesidad de ajustes finos en condiciones industriales.
Este enfoque sugiere que el biofilm podría servir como plataforma para tratar residuos difíciles, integrándose en procesos de economía circular y reduciendo la dependencia del gas fósil.
Potencial
El desarrollo de tecnologías basadas en biofilm tiene un potencial tangible para acelerar la transición energética:
- Captura y valorización del CO₂ directamente en industrias emisoras como cementeras, refinerías o plantas de tratamiento de residuos.
- Producción descentralizada de energía renovable, especialmente útil en zonas rurales con acceso limitado a infraestructuras energéticas tradicionales.
- Reducción del uso de fertilizantes sintéticos, al permitir una gestión más eficiente de residuos ganaderos y agrícolas ricos en nitrógeno.
- Aprovechamiento de residuos complejos, como plásticos mezclados o lodos industriales, que hoy en día acaban en vertederos o incineradoras.
Además, este tipo de biotecnología puede integrarse con sistemas de energía solar o eólica para aprovechar excedentes de hidrógeno generado por electrólisis, cerrando así el ciclo de carbono de forma inteligente.
La clave estará en seguir invirtiendo en escalado industrial, garantizar marcos regulatorios claros y fomentar colaboraciones entre sectores. Si se gestiona bien, el biofilm puede pasar de ser un aliado invisible de los microbios a una herramienta crucial en la lucha contra el cambio climático.
Vía Thin biofilm can transform CO₂ into renewable energy – Nibio
Deja una respuesta