Un proyecto de IQS promueve el uso de lodos residuales para generar biogás
El proyecto M-AD-NESS de IQS ganó el tercer premio a los mejores proyectos de I+D en el VII–Water Innovation Day, un evento para fomentar la transferencia de conocimiento y poner en valor las innovaciones tecnológicas y de investigación en lo referido al uso sostenible del agua en Cataluña.
Estación Depuradora de Aguas Residuales.
Este proyecto tiene como objetivo conseguir dos productos de alto valor añadido a partir del residuo urbano que constituyen los fangos de las Estaciones Depuradoras de Aguas Residuales (EDAR). En primer lugar, un fango tratado que pueda ser utilizado como biofertilizante y que cumpla con la norma europea y las normas de la agencia U.S. EPA. En segundo, un biogás a bajo coste que contenga una concentración mínima en metano del 90% y que, mediante estimulación bioelectroquímica, reduzca el CO2 en el biogás y lo convierta en metano, señalan fuentes de IQS.
El Dr. Yeray Asensio Ramírez y el Dr. Daniel Vázquez Vázquez dirigen el proyecto M-AD-NESS en el Grupo de Ingeniería y Simulación de Procesos Ambientales (Gespa) de IQS. Entre sus objetivos se encuentran “desarrollar digestores anaerobios bioelectroquímicos (reactores que descomponen la materia orgánica sin oxígeno), optimizando la producción de biometano in situ, con un contenido de metano del 90-94%, a partir de los fangos generados en las Edar urbanas e industriales, mejorando a su vez la calidad del digestato (residuo sólido resultante del proceso de digestión)”.
El Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades–Agencia Estatal de Investigación dentro de la convocatoria de Proyectos de Generación de Conocimiento 2023 financia este proyecto de IQS.
Nuevo enfoque ante la demanda energética
El metano contenido en el biogás producido a partir de los tratamientos anaerobios en las EDAR emerge puede ser una fuente de energía local y convertirse en una solución ante la demanda energética. También presenta otras ventajas, como la capacidad de gestionar y valorizar eficientemente estos residuos urbanos para su posterior tratamiento.
El sistema de tratamiento de fangos actual es ineficiente y “no garantiza su estabilización e higienización para convertirlos en un subproducto de valor añadido, como podrían ser los biofertilizantes”. Asimismo, la poca eficiencia de las tecnologías utilizadas en estos procesos limita la producción de biogás, lo que da como resultado mezclas gaseosas con un contenido de metano de entre el 50 y el 65%.
La comunidad científica ha desarrollado la digestión anaerobia Dual como solución a este problema, que utiliza “dos reactores a diferentes temperaturas para optimizar la descomposición de la materia orgánica”. Sin embargo, el biogás resultante aún contiene un contenido de CO2 de entre el 15 y el 20%, imposibilitando producir metano de calidad.
El proyecto M-AD-NESS de IQS pretende utilizar tecnologías electroquímicas microbianas, o biolectroquímicas, en los procesos de digestión anaerobia dual. De esta manera, “la incorporación de electrodos conductores de la electricidad supone una herramienta de mejora y eficiencia en los procesos de tratamientos globales, así como un avance en el estado del arte de las tecnologías bioelectroquímicas, desde un punto de vista de proceso integral y siguiendo los principios de economía circular”.
A su vez, integrará un modelo predictivo basado en machine learning, que minimizará la huella ambiental y optimizará las condiciones del proceso a partir de los datos obtenidos en los dos digestores. Esto aumentará la producción de biometano a partir de las condiciones de alimentación y de proceso.
