Biocombustibles gaseosos a partir del tratamiento de aguas residuales

En el campus Juriquilla de la UNAM, México, se realiza un proyecto enfocado a generar metano e hidrógeno mediante aguas residuales y microalgas.

La Unidad Académica del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM trabaja con microalgas para tratar aguas residuales y producir biocombustibles gaseosos (metano e hidrógeno, en particular). En la entidad, ubicada en el campus Juriquilla, Germán Buitrón Méndez realiza un proyecto financiado por el Fondo Mixto Conacyt-Querétaro. “Pensamos atacar dos problemas: tratar aguas residuales y obtener un producto de valor agregado”, indicó.

Las microalgas se utilizan para producir biodiésel. Estos microorganismos acumulan lípidos que, tras un proceso de transesterificación son transformados en el comburente referido. Sin embargo, para obtenerlo se deben concentrar y después secar, lo que consume mucha energía y es oneroso, expuso el coordinador del proyecto.

Para tratar el agua por métodos biológicos tradicionales hay dos procesos que utilizan bacterias: el aerobio (en presencia de aire) y el anaerobio (en su ausencia). La ventaja del primero es que es más rápido y requiere tanques más pequeños, aunque produce menos biomasa.

Los sistemas con microalgas que desarrollamos son aerobios, pero no necesitamos introducir aire porque dichos organismos generan oxígeno, con el aprovechamiento de las bacterias. El resultado es un sistema combinado con el cual se degrada la mayoría orgánica, aunque para su crecimiento se requiere energía luminosa.

Posteriormente, la biomasa pasa a un sistema anaerobio para producir metano o a un proceso fermentativo para originar hidrógeno. Como las microalagas acumulan lípidos, la cantidad de los gases resulta mayor que si sólo se digieren bacterias. Una vez obtenido el comburente, éste es purificado para remover el dióxido de carbono y aumentar la concentración de uno u otro gas, explicó.

“La ventaja es que la materia orgánica es degradada a una velocidad mayor que si tuviéramos un proceso anaerobio”, puntualizó.

En el proyecto se estudia el tratamiento de varios tipos de aguas residuales, como las provenientes de un proceso biológico de tratamiento secundario (con amonio) o las residuales sin tratamiento previo, en las que se degrada la materia orgánica. También se emplean las agroindustriales provenientes de granjas porcícolas, con alta concentración de materia orgánica y amonio, componentes removidos en el proceso.

Otra característica es que en lugar de trabajar con cepas puras de microalgas utilizan nativas obtenidas de varios cuerpos superficiales queretanos. Éstas se pueden desarrollar tanto en una planta de tratamiento como en las condiciones de clima donde habitan. Actualmente trabajan en el laboratorio en condiciones controladas.

“Tenemos una laguna de oxidación de alta tasa o raceway, en la que se realiza el proceso mediante luz artificial. La idea es utilizar la radiación solar, tan abundante en la mayoría del país”, resaltó.

Buitrón Méndez refirió que la investigación se realiza desde hace año y medio. “Estamos en la etapa de pruebas piloto. Debido a los buenos resultados lo que sigue es escalarlo a una planta mayor”.

La primera meta alcanzada es una metodología para desarrollar los consorcios de microalgas nativas para inocular un reactor, concluyó.

Fuente: UNAM/DICYT