Usan aguas residuales de destilerías para producir hidrógeno verde

Las aguas residuales de la industria de la destilación podrían utilizarse para producir hidrógeno verde utilizando materiales desarrollados por científicos de la Universidad Heriot-Watt, en Escocia.

Se calcula que sólo las destilerías escocesas producen un millón de litros al año de aguas residuales procedentes del proceso de destilación del whisky. A escala mundial, se calcula que la industria de la destilación produce unos mil millones de litros de aguas residuales al año.

Investigadores de la Universidad de Heriot-Watt han desarrollado una forma de utilizar estas aguas residuales para producir hidrógeno verde, un proceso que actualmente consume 20.500 millones de litros de agua dulce al año.

El Dr. Sudhagar Pitchaimuthu, científico de materiales de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Físicas de Heriot-Watt, explica que «se necesitan 9 kg de agua para producir 1 kg de hidrógeno verde. Por otro lado, cada litro de whisky de malta genera unos 10 litros de residuos. Para ayudar a proteger el planeta, tenemos que reducir nuestro consumo de agua dulce y otros recursos naturales. Así que nuestra investigación se centró en cómo utilizar estas aguas residuales de destilería para la producción de hidrógeno ecológico con un proceso sencillo que elimina los materiales de desecho presentes en el agua».

Pitchaimuthu y su equipo han desarrollado un material a nanoescala -una partícula con un diámetro equivalente a la diezmilésima parte de un cabello humano- que permite sustituir el agua dulce por aguas residuales de destilería en el proceso de producción de hidrógeno verde. La nanopartícula, llamada seleniuro de níquel, trata las aguas residuales y, según la investigación del equipo, produce cantidades similares o ligeramente superiores de hidrógeno verde a partir de las aguas residuales, en comparación con los resultados obtenidos con agua dulce.

Los resultados de este trabajo se han publicado en la revista Sustainable Energy & Fuels, y el autor principal del artículo es el estudiante de doctorado Michael Walsh, que desempeñó un papel clave en la investigación.

«La industria de la destilación produce unos mil millones de litros de aguas residuales al año, por lo que el potencial de este proceso es enorme», explica Pitchaimuthu. «Utilizar las aguas residuales de la industria significa que podemos reducir la gran huella de agua dulce asociada a la producción de hidrógeno ecológico. Nuestra investigación también muestra cómo podemos utilizar los recursos mundiales de forma más sostenible para producir energía limpia».

El hidrógeno es un gas que, a diferencia de los combustibles fósiles, no emite carbono cuando se quema. El hidrógeno verde se genera utilizando energías renovables. La electricidad generada a partir de fuentes renovables -como la eólica o la solar- se utiliza para alimentar la electrólisis. Este proceso produce hidrógeno dividiendo el agua en hidrógeno y oxígeno.

Los electrolizadores -los dispositivos utilizados para realizar la electrólisis- sólo funcionan con agua dulce y suelen fallar debido a las sustancias que contienen las aguas residuales, según explica el Dr. Pitchaimuthu. Pero la nanopartícula de Heriot-Watt supera este reto, añade.

Los próximos pasos del equipo de investigación serán desarrollar su propio prototipo de electrolizador y aumentar la producción de sus nanopartículas de seleniuro de níquel. También analizarán las aguas residuales de destilería para descubrir si, además de hidrógeno y oxígeno, pueden obtenerse de ellas otros materiales valiosos.

La investigación ha sido financiada por la Escuela de Ingeniería y Ciencias Físicas de Heriot-Watt y se ha llevado a cabo en colaboración con el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Bath y el Instituto de Investigación del Whisky Escocés.