UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

En un moment en què busquem alternatives energètiques més sostenibles, el biogàs s’ha convertit en una peça clau de l’economia circular. En certes instal·lacions de gestió de residus, i entre elles a les depuradores d’aigües residuals, aquest gas sovint conté molt diòxid de carboni, cosa que en redueix el valor energètic. Per això, una de les línies de recerca més prometedores és la biometanació, procés que consisteix a convertir aquest CO₂ en metà utilitzant microorganismes capaços d’utilitzar simultàniament hidrogen per a realitzar aquesta transformació, podent ser aprofitat posteriorment aquest (bio)metà com a combustible o per a la seva distribució en la xarxa de gas natural ja existent.

El problema és que l’hidrogen és un gas molt poc soluble en aigua, i això dificulta saber amb precisió i quina és la velocitat real amb què els microorganismes el consumeixen. Fins ara, la majoria dels mètodes de mesura podien presentar limitacions per aquest fet.

En aquest treball hem desenvolupat una nova manera de mesurar aquesta activitat, que elimina els obstacles de la metodologia tradicional. El mètode consisteix, primer, a dissoldre hidrogen dins del líquid sota pressió i, després, tancar completament el reactor, de manera que ja no hi ha cap fase gasosa. A partir d’aquí, només cal seguir com disminueix l’hidrogen dissolt amb el temps. Així podem observar directament l’activitat dels microorganismes, sense interferències.

Gràcies a aquest sistema, hem pogut estudiar com afecta la temperatura a l’activitat d’un cultiu de microorganismes productors de metà. Hem vist que, a mesura que augmenta la temperatura, l’activitat també creix de manera molt clara fins a assolir un màxim cap als 65^⸰C. A 70^⸰C, però, l’activitat desapareix completament, atès que aquestes temperatures ja danyen el cultiu biològic. Hem comprovat que, amb els mètodes tradicionals, a temperatures altes s’estava subestimant l’activitat real simplement perquè l’hidrogen no arribava prou ràpidament als microorganismes.

Aquesta nova manera de mesurar l’activitat microbiana de cultius que consumeixen hidrogen és més precisa i molt més ràpida, fets que ens permeten entendre molt millor com funcionen aquests processos i dissenyar reactors més eficients per transformar CO₂ en energia neta.