Un equipo de la UdG desarrolla un aparato para reducir el CO2 en espacios cerrados y transformarlo en biogás

Investigadores del Laboratorio de Ingeniería Química y Ambiental (Lequia) y del grupo de investigación de Ecología Microbiana Molecular (gEMM) de la Universidad de Girona (UdG) han desarrollado un aparato para capturar dióxido de carbono (CO2) de recintos cerrados y transformarlo en metano (CH4).

El sistema está integrado por dos unidades. La primera, el “micro-concentrador de CO2”, captura el aire y produce dos corrientes: una de aire limpio y otra con un alto contenido en dióxido de carbono. La segunda unidad, el “bio-electrogenerador de metano”, transforma el CO2 en metano mediante un sistema bioelectroquímico.

Con este avance se logran dos objetivos. El primero es la mejora de la calidad del aire en espacios cerrados. Los expertos recomiendan que el contenido de dióxido de carbono en el aire no supere las 1.000 partes por millón. Por encima de este valor, las personas pueden experimentar falta de concentración, bajo rendimiento cognitivo, dolores de cabeza o fatiga, entre otros efectos adversos. En este sentido, el “microconcentrador de CO2” puede ayudar a mantener los niveles óptimos de dióxido de carbono para la salud en espacios muy concurridos y con poca ventilación como, por ejemplo, oficinas, aulas de estudio o transporte público.

El segundo objetivo está alineado con la necesidad de sustituir los combustibles fósiles y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Con el “bioelectrogenerador de metano” se logra transformar el dióxido de carbono capturado en un recurso renovable –el biogás– que se puede utilizar como biocombustible para el transporte o bien en sistemas de calefacción en edificios. En los experimentos realizados en los laboratorios de la UdG, en un día se obtuvo una media de 13,3 litros de biometano por m2 de superficie de celda bioelectroquímica, con un contenido residual de dióxido de carbono de solo el 0,5%.

Una tecnología a pequeña escala para sistemas descentralizados

Los grupos Lequia y gEMM ya habían investigado previamente la electro-bioconsversión del dióxido de carbono en metano, pero siempre aplicada a gran escala –concretamente, a las emisiones de dióxido de carbono de una depuradora de aguas residuales. La ventaja de emplear microorganismos como catalizadores en lugar de compuestos químicos es la no generación de residuos, un bajo consumo energético y la tolerancia a flujos discontinuos de corriente propios de sistemas descentralizados con fuentes de energía renovable. Sin embargo, a pesar de estas ventajas y los buenos resultados obtenidos en el laboratorio, los investigadores siempre tropezaban con las dificultades propias de la escalabilidad del proceso bioelectroquímico: cuando el tamaño del reactor aumenta, la eficiencia disminuye.

De aquí surgió la idea de trabajar a una escala más pequeña y de acoplar el reactor a una unidad de captura de dióxido de carbono en ambientes interiores. Una propuesta que fue financiada por el programa “proyectos estratégicos orientados a la transición ecológica y digital” del Ministerio de Ciencia e Innovación a través del proyecto deCENT. Los resultados han sido publicados en un artículo en la revista Chemical Engineering Journal.

En la última sección, los autores evalúan de forma preliminar la viabilidad de instalar el aparato en tres escenarios distintos: edificios con sistemas descentralizados de generación de energía; espacios cerrados muy concurridos, como el transporte público (metro); y pequeñas agroindustrias generadoras de corrientes concentradas de CO2 (bodegas). Un análisis que invita a continuar trabajando para que el aparato del proyecto deCENT se comercialice.

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