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Investigador mexicano encontró la forma de utilizar el biogás como energía limpia, pero le hacen falta inversores.

Armando González Sánchez, investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM
Armando González Sánchez, investigador del Instituto de Ingeniería de la UNAM

Armando González Sánchez, del Instituto de Ingeniería (II) de la UNAM, desarrolla un sistema de mejora de biogás a fin de poder utilizar el metano (CH4) como energía.

¿Cuál es el problema?

El biogás generado de manera natural por la degradación de materia orgánica contiene principalmente CH4, con una capacidad de efecto invernadero 34 veces superior a la del dióxido de carbono (CO2). Al utilizarlo como combustible se evita este efecto.

Pero además del CH4 el biogás tiene dos compuestos extra que no ayudan:

  1. CO2, con una constitución del 30 al 60 por ciento, que sólo ocupa volumen y diluye su capacidad calórica
  2. Ácido sulfhídrico (H2S), producto de la putrefacción de proteínas azufradas, de típico olor a huevo podrido y tóxico en concentraciones elevadas. Además causa corrosión en los equipos de conducción y combustión y genera óxidos de azufre que, en contacto con la humedad ambiental, producen ácido sulfúrico susceptible de precipitarse sobre ciudades y áreas verdes en forma de lluvia ácida.

Estos compuestos extras han impedido su uso como combustible.

¿Cuál es la solución?

Aprovechar el metano evita que éste sea venteado a la atmósfera y disminuye su contribución al calentamiento global, una de las justificaciones al enriquecimiento de biogás basado en microalgas, trabajo a cargo de González Sánchez.

El proceso natural de generación se lleva a cabo en biodigestores, en los cuales se controlan las condiciones de pH, temperatura y oxígeno para estimular la actividad bacteriana y generar el producto referido.

Para eliminar los compuestos no deseados (CO2 y H2S), el investigador utiliza fotobiorreactores (biorreactores iluminados) que promueven el crecimiento de microalgas consumidoras de dióxido de carbono y productoras de oxígeno.

El objetivo de este método de depuración es lograr que sea barato, sencillo y con bajo impacto tanto en el ambiente como en la economía.

En la azotea del Instituto de Ingeniería se ha montado un sistema piloto. Se trata de una laguna de alta carga, iluminada artificialmente, que intensifica la reproducción de estos organismos enriquecedores del biogás.

Ahí, el biogás es capturado y alimentado a una columna o torre de contacto que separa sus componentes. El metano purificado se transfiere a un contenedor para su posterior uso y el CO2, junto con el H2S, es conducido a las microalgas, donde es fijado a la biomasa mediante fotosíntesis. Esto último se verifica en presencia de luz solar o artificial de LED. Las microalgas provienen del ex lago de Texcoco.

En el fotobiorreactor también se desarrollan bacterias que oxidan el H2S mediante el oxígeno producido por las microalgas. Adicionalmente, la biomasa puede servir como fertilizante y alimento para peces.

Con este método, si se mete un litro de biogás (consideremos que la mitad es metano) se obtiene medio litro de CH4 y, en composición, casi el 100 por ciento.

El proyecto requiere de inversión privada.

Después de dos años de desarrollo, el proyecto Sistema de Enriquecimiento de Biogás a Base de Microalgas, financiado por el Conacyt, está por concluir su fase piloto.

Aunque se tiene suficiente información para llevar este enriquecimiento a una aplicación en escala real, hay que evaluar cómo afectarían ciertas variables técnicas, económicas y ambientales en su escalamiento.

Si bien el compromiso principal es aportar conocimiento básico, González Sánchez buscará financiamiento para aplicar la iniciativa. “Sería deseable que alguna empresa participara para financiar gastos asociados e hiciera suyos los beneficios del desarrollo tecnológico”.

Aunque se busca un proceso sencillo y barato, los costos de operación e inversión aún no lo son debido al grado actual de tecnificación y control del enriquecimiento a base de microalgas.

Por eso, los clientes potenciales serían firmas interesadas en crear biogás a partir de la gran cantidad de residuos orgánicos producidos. “Dentro de su balance económico, podrían sumar este reaprovechamiento. Por un lado, evitarían la emisión de gases de efecto invernadero y, por otro, generarían este comburente útil en calentamiento o producción de energía para la operación de equipos”.