Nuevo reactor que produce hidrógeno de las aguas residuales de forma rentable

Actualizado: 15/11/2022

Un equipo de la Universidad RMIT (Australia) afirma que ha descubierto una forma rentable de producir hidrógeno usando aguas residuales y aguas negras. El proceso no sólo produce gas H2 limpio, sino que también captura todo el carbono de la caca humana y le da un uso valioso.

Al hacerlo, no sólo podría generar energía limpia a partir de un recurso virtualmente ilimitado, sino que también podría dar lugar a un sector de aguas residuales completamente neutral en cuanto a emisiones. Si el hidrógeno va a desempeñar un papel importante en la futura economía verde, los métodos de producción como éste podrían matar a varios pájaros de un tiro.

Las aguas residuales tratadas, dice el equipo, se usan principalmente como fertilizante en la agricultura, pero alrededor del 30% a nivel mundial se almacenan o se envían a los vertederos.

El biogás, principalmente metano, que se produce cuando las aguas residuales se asientan y se descomponen en una planta de tratamiento de aguas residuales, se puede quemar como un combustible renovable, pero no uno limpio en términos de emisiones.

En su lugar, el estudio del equipo de RMIT, publicado en el International Journal of Hydrogen Energy, revisado por expertos, propone un nuevo método en el que los «biosólidos» o cacas se convierten en biocarbón, un tipo de carbón rico en carbono. Este biocarbón contiene suficientes partículas de metales pesados como para funcionar como un catalizador «ideal», a través del cual el biogás rico en metano puede ser dividido en carbono e hidrógeno.

El proceso puede realizarse en un reactor de pirólisis de alta eficiencia y alta temperatura, diseñado por un equipo de la propia Escuela de Ingeniería del RMIT, que puede separar el hidrógeno y al mismo tiempo convertir el carbono en otra forma de biocarbón recubierto con nanomateriales de carbono, lo que tiene un alto valor en una gama de usos que incluyen el medio ambiente, la mejora de los suelos agrícolas e incluso el almacenamiento de energía.

Lo más importante, donde la quema de biogás libera un montón de carbono a la atmósfera, este proceso de pirólisis captura y secuestra todo ese carbono en una forma útil que no llega a la atmósfera.

Hemos optimizado radicalmente la transferencia de calor y masa en nuestro reactor, a la vez que hemos reducido la tecnología para que sea altamente móvil. No hay reactores disponibles que puedan lograr una integración de calor y masa tan fenomenal, en un paquete tan pequeño y rentable. Y aunque ya es eficiente en cuanto a la energía, con una mayor integración, este reactor podría convertir la conversión de biosólidos y biogás en un proceso que realmente produzca energía en lugar de consumirla.

Kalpit Shah, investigador principal.

Nuestra nueva tecnología para producir hidrógeno se basa en materiales de desecho que son esencialmente de suministro ilimitado. Aprovechando el poder de los biosólidos para producir un combustible totalmente limpio a partir del biogás – al mismo tiempo que se evitan las emisiones de gases de efecto invernadero – podemos ofrecer una verdadera ganancia ambiental y económica.

South East Water, una empresa de servicios públicos del gobierno de Victoria, ha comenzado a construir una planta piloto para probar esta tecnología de conversión de la caca en hidrógeno y evaluarla para su incorporación en el proceso de tratamiento de aguas residuales.

Más información: www.sciencedirect.com

Vía: www.rmit.edu.au