Investigadores del Departamento de Ingeniería de Construcción, Civil y Ambiental de Concordia BCEE en colaboración con Bio-Terre Systems Inc. están llevando la lucha contra el calentamiento global a climas más fríos.
¿Su arma de elección? Bacterias amantes del frío.
En un estudio publicado en Seguridad del proceso y protección del medio ambiente , los autores Rajinikanth Rajagopal, David Bellavance y Mohammad Saifur Rahaman demuestran la viabilidad de utilizar la digestión anaeróbica en un ambiente de baja temperatura 20 ° C para convertir el desperdicio de alimentos sólidos en energía renovable y fertilizante orgánico.
Emplearon bacterias psicrofílicas, que prosperan en temperaturas relativamente bajas, para descomponer el desperdicio de alimentos en un biorreactor especialmente diseñado. Al hacerlo, produjeron un rendimiento de metano específico comparable al de los procesos de digestión anaerobia más intensivos en energía.
"Existe un enorme potencial aquí para reducir la cantidad de combustible que usamos para el tratamiento de residuos sólidos", explica Rahaman.
"La gestión y el tratamiento del desperdicio de alimentos es un desafío global, particularmente para países fríos como Canadá, donde la temperatura a menudo cae por debajo de -20 ° C y las demandas de energía relacionadas con la calefacción son altas".
Agrega que las formas de digestión anaeróbica más utilizadas requieren grandes cantidades de energía para calentar los biorreactores y mantener la temperatura para el rendimiento óptimo de la bacteria.
"Lo que hemos aprendido es que ahora podemos usar bacterias psicofílicas adaptadas para producir un nivel de metano comparable a las formas más comunes, mientras usamos menos energía".
'Una nueva dirección de investigación prometedora'
A nivel mundial, se crean más de 1.300 millones de toneladas de residuos municipales cada año, y se espera que ese número aumente a 2.200 millones en 2025. La mayor parte termina en vertederos donde se biodegrada con el tiempo, produciendo biogás, un potente gas de efecto invernaderoen gran parte compuesto de dióxido de carbono, metano y sulfuro de hidrógeno.
Dejando solo, este biogás rico en metano plantea una amenaza climática significativa, ya que el metano tiene un potencial de calentamiento global que es 21 veces mayor que el del dióxido de carbono.
Pero, según los investigadores, las técnicas de digestión anaeróbica de ingeniería también se pueden adaptar para capturar dichos gases y transformarlos en energía renovable.
Por ejemplo, al emplear dispositivos como cúpulas de almacenamiento de biogás, biofiltros o sistemas combinados de cogeneración de calor y energía, el metano se puede recolectar, limpiar y convertir en calor o electricidad que luego se puede sustituir por la mayoría de los combustibles fósiles.
A nivel agronómico, el proceso también contribuye con restos de material de digestato rico en nitrógeno y fósforo que posteriormente puede recuperarse y usarse como fertilizante para plantas.
El proceso para alimentar el biorreactor es único. Implica un enfoque de desbordamiento de volumen constante alimentado de forma continua: la cantidad de desperdicio alimentario alimentado en la abertura inferior requiere la eliminación de una cantidad igual de efluente tratado desde la parte superior.
Los investigadores realizaron varias pruebas en el material extraído para determinar sus características fisicoquímicas, así como para controlar la calidad y cantidad de biogás.
"No hay muchos estudios que analicen el desarrollo de nuevas aplicaciones para tratar el desperdicio de alimentos", dice Rajagopal. "Esperamos que este estudio marque el comienzo de una nueva dirección de investigación prometedora".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Concordia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :