Obtención de bio-hidrógeno y biogás mediante a partir de residuos orgánicos agroalimentarios

El proyecto aborda la investigación de un nuevo proceso fermentativo anaerobio en doble etapa para la  obtención secuencial de biohidrógeno y biogás a partir de residuos orgánicos agroalimentarios.

El hidrógeno es el combustible del futuro ya que no genera emisiones contaminantes durante su combustión, cuenta con una elevada densidad energética y es utilizable tanto en sistemas de  combustión habituales como en los nuevos sistemas conversión energética vía electroquímica como las pilas de combustible. Sin embargo las fuentes de hidrógeno convencionales son limitadas y se basan en procesos químicos de transformación de recursos fósiles, como el reformado de gas natural, la hidrólisis o gasificación del carbón.

En los últimos años se está investigando la producción sostenible de hidrógeno vía biológica (bio-hidrógeno) con ventajas significativas respecto al consumo de recursos y energía. La llamada fermentación oscura permite obtener hidrógeno como subproducto final de la conversión anaerobia de la materia orgánica. Por sus características, se podría aplicar sobre una gran variedad de residuos orgánicos agroalimentarios mediante sistemas fácilmente manejables a nivel agroindustrial.

El efluente final de los reactores de producción de biohidrógeno es rico en productos intermedios de fermentación de la materia orgánica, en particular ácidos grasos volátiles. Por ello, para mejorar el rendimiento de conversión energética de los residuos iniciales se plantea una estrategia consistente en aplicar de forma secuencial o multi-etapa una “fermentación oscura” para la producción de biohidrógeno seguida de la digestión anaerobia metanogénica para obtener biogás utilizando el efluente de la etapa anterior.

El proyecto incluye la investigación del nuevo proceso multi-etapa con el apoyo de herramientas de biología molecular PCR/DGGE para la caracterización de los microorganismos anaerobios participantes. También abordará pre-tratamientos basados en  ultrasonidos, microondas, etc. Por último, se realizará en la fase inicial un estudio específico sobre las posibilidades de aplicación de la investigación en la C.Valenciana y un plan de difusión de los resultados del proyecto.

Objetivos El principal objetivo del proyecto es investigar un nuevo proceso avanzado de digestión anaerobia en doble etapa que permita la producción y uso sostenible de bio-hidrógeno y biogás a partir de residuos orgánicos de origen agroalimentario generados en la Comunidad Valenciana. El proyecto supone un avance en las capacidades de ainia para seguir desarrollando soluciones bioenergéticas en el aprovechamiento de residuos orgánicos.

Resultados obtenidos

Los principales resultados esperados del proyecto se resumen a continuación:

• Diagnóstico del sector del biogás en la Comunidad Valenciana. • Puesta a punto de metodologías de caracterización de microorganismos anaerobios. • Puesta a punto de técnicas de caracterización química de muestras de residuos y gases. • Definición de protocolos experimentales de digestión anaerobia monoetapa y doble etapa. • Estudio de pre-tratamientos avanzados orientados a la producción de biohidrógeno y biometano. • Estudio de procesos de generación combinada de biohidrógeno y biometano mediante fermentación secuencial (fermentación oscura + metanogénesis).

Beneficios para empresas El principal beneficio para las empresas es el desarrollo de nuevas estrategias de valorización energética de residuos orgánicos más sostenibles desde un punto de vista ambiental, energético y socio-económico. – métodos analíticos adaptados y optimizados para este tipo de matrices, – pretratamientos – proceso secuencial fermentación oscura – metanogénesis.

Financiación El proyecto DIANA está financiado conjuntamente por el Instituto de la Mediana y Pequeña Industria Valenciana (IMPIVA), dentro de su programa de desarrollo estratégico, y por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), dentro del Programa Operativo FEDER de la Comunidad Valenciana 2007-2013).

Para más información Para más información sobre los proyectos de investigación de ainia en ámbito de la valorización de residuos agroalimentarios, mándenos un e-mail a informacion@ainia.es, o llame al departamento comercial de ainia ( 96 305 25 05).