Una tecnologia amb nanopartícules triplica la producció de biogàs

21/10/2014

Investigadors de l’Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2) –Centre d’Excel·lència Severo Ochoa- i de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) han desenvolupat BiogàsPlus, una tecnologia que permet augmentar fins a un 200% la producció de biogàs mitjançant la introducció controlada de nanopartícules d’òxid de ferro en els processos de tractament de residus orgànics.

El desenvolupament de BiogàsPlus ha estat realitzat pel grup de Nanopartícules Inorgàniques de  l’ICN2, liderat per l’investigador ICREA Víctor Puntes, i pel grup de Compostatge de Residus Sòlids Orgànics de l’Escola d’Enginyeria de la UAB, dirigit per Antoni Sánchez.

El sistema es basa en la utilització de nanopartícules d’òxid de ferro com a un additiu que “alimenta” els bacteris encarregats de degradar la matèria orgànica. Aquest additiu augmenta de manera sostinguda la producció de biogàs i al mateix temps transforma les nanopartícules de ferro en sals innòcues.

“Creiem que aportem un enfocament totalment innovador a la millora de la producció de biogàs i el tractament de residus orgànics, ja que és la primera aplicació de nanopartícules que es desenvolupa per a aquesta finalitat. A més, proporciona un augment significatiu en la degradació dels residus orgànics en comparació amb les tecnologies existents”, explica Antoni Sánchez.

Segons els investigadors, avui dia la producció de biogàs és relativament poc eficient -només convertint del 30 al 40% de la matèria orgànica- si es compara amb altres fonts d'energia. “Les primeres proves de BiogàsPlus han demostrat que el producte incrementa fins a un 200% la producció d’aquest gas combustible. Això significaria una solució rendible i sostenible al processament de residus orgànics, afavorint l’expansió d’aquesta font d’energia renovable”, afirma Eudald Casals, investigador de l’ICN2 participant en el projecte.

De moment, BiogàsPlus ja s'ha aplicat amb èxit en cel·lulosa i fangs de depuradores urbanes, però també pot ser utilitzada en diferents aplicacions de la digestió anaeròbia, com ara residus agrícoles, residus industrials i urbans.

“Ara el repte és extrapolar la tecnologia a digestors amb capacitat de centenars de metres cúbics. Això permetria utilitzar-la en processos de digestió anaeròbia amb residus de gran nivell de producció a tot el món, augmentant significativament la producció de biogàs, una energia renovable en creixement i accessible per a tothom”, explica Antoni Sánchez.

Applied Nanoparticles, una spin-off per arribar al mercat
“La nostra idea va sorgir com molts projectes: estudiant una cosa i descobrint-ne una altra”, explica Casals. “Concretament estudiàvem la toxicitat de les nanopartícules d’òxid de ferro en processos biològics anaerobis de tractament de residus quan vam descobrir que no només no eren tòxiques sinó que, a més, estimulaven la producció de biogàs”, afegeix.

Els investigadors van veure en aquest descobriment una oportunitat per emprendre un projecte empresarial i fer possible la seva aplicació. Per això s'ha creat l'empresa Applied Nanoparticles, que està negociant amb la UAB l'acord de transferència per a explotar els resultats de recerca i ser reconeguda com a spin-off.

“El nostre concepte de negoci es centra en el disseny de processos de baixa energia, baixa toxicitat, minimització de residus i reducció de les emissions contaminants”, afirma Víctor Puntes. “A més, la composició de l’additiu es pot optimitzar per a cada tipus de residu a tractar, per tal d’oferir la màxima eficiència en el procés”.

Un projecte amb reconeixements
La tecnologia BiogàsPlus, que ja ha estat patentada, va rebre el 2011 una subvenció de 100.000 dòlars de la Fundació Bill & Melinda Gates per posar a prova la capacitat de les nanopartícules d’òxid de ferro, que va permetre comprovar l’eficàcia de la seva aplicació en un digestor pilot de 100 litres de capacitat.

Aquest any BiogàsPlus ha estat un dels projectes guanyadors de la tercera edició del Fondo de Emprendedores de Repsol. “El nostre producte va néixer en un entorn acadèmic i vàrem decidir enviar la proposta al Fondo Repsol, perquè ens ajudessin en el desenvolupament del producte i la seva comercialització”, remarquen els tres investigadors.

BiogàsPlus s'ha presentat dimarts, 21 d'octubre a l’Edifici Eureka del campus de Bellaterra, en el marc d’un acte organitzat pel Parc de Recerca UAB i el Fondo de Emprendedores de Repsol.