Informe sobre Innovación Tecnológica para la Producción de Hidrógeno Verde a partir de Aguas Residuales

Un equipo de investigación de RMIT University en Australia ha desarrollado un método experimental que transforma las aguas residuales industriales en una fuente para la producción de hidrógeno verde. Esta innovación representa un avance significativo en la consecución de múltiples Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), al integrar la gestión de residuos con la generación de energía limpia.

Descripción del Proceso y Alineación con el ODS 7

La tecnología se centra en el uso de contaminantes metálicos presentes en las aguas residuales como catalizadores para la electrólisis, el proceso que divide el agua en hidrógeno y oxígeno. Este enfoque aborda directamente el ODS 7 (Energía Asequible y No Contaminante) al facilitar la producción de hidrógeno verde, una de las fuentes de energía más limpias, sin depender de recursos hídricos potables.

1. Electrodos Especializados: Se utilizan electrodos con una superficie de carbono absorbente para atraer y capturar metales pesados (platino, cromo, níquel) de las aguas residuales.
2. Conversión de Contaminantes: Los metales capturados, que normalmente son un problema ambiental, se convierten en catalizadores estables y eficientes para la reacción de electrólisis.
3. Generación de Hidrógeno: Al aplicar una corriente eléctrica de origen renovable, los catalizadores aceleran la división de las moléculas de agua, produciendo gas hidrógeno para su uso como combustible limpio.

Impacto Directo en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

La implementación de esta tecnología ofrece contribuciones directas y medibles a la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible.

• ODS 6 (Agua Limpia y Saneamiento): Transforma las aguas residuales, que representan un grave problema de contaminación global, en un recurso valioso. Reduce la presión sobre las fuentes de agua dulce al eliminar la necesidad de agua purificada para la electrólisis.
• ODS 9 (Industria, Innovación e Infraestructura): Promueve una infraestructura industrial sostenible y resiliente al ofrecer una solución tecnológica que reduce el impacto ambiental y los costos operativos del tratamiento de aguas.
• ODS 12 (Producción y Consumo Responsables): Es un ejemplo claro de economía circular. No solo reutiliza el agua residual, sino que convierte contaminantes en activos (catalizadores) y utiliza residuos agrícolas para fabricar los electrodos, minimizando el desperdicio y maximizando la eficiencia de los recursos.
• ODS 13 (Acción por el Clima): Al generar hidrógeno verde, un vector energético con cero emisiones de carbono, contribuye directamente a la mitigación del cambio climático.

Validación Experimental y Potencial de Escalabilidad

El equipo de investigación, en colaboración con otras instituciones australianas, ha validado el método en condiciones de laboratorio, demostrando un rendimiento estable y consistente durante 18 días continuos. El oxígeno generado como subproducto puede ser reintegrado en las plantas de tratamiento de aguas para mejorar su eficiencia, reforzando el ciclo de sostenibilidad.

Proyecciones y Colaboración Estratégica (ODS 17)

Los investigadores buscan activamente la colaboración con la industria y las autoridades gestoras del agua para escalar la tecnología y adaptarla a diversas condiciones y tipos de aguas residuales, incluyendo el agua de mar. Este enfoque en las alianzas es fundamental para cumplir con el ODS 17 (Alianzas para Lograr los Objetivos) y asegurar una implementación global que pueda transformar la gestión de residuos y la producción de energía.

El perfeccionamiento y la adopción comercial de este sistema catalítico podrían redefinir los paradigmas de la gestión de aguas residuales y la producción de energía limpia, posicionándolo como una herramienta clave para un desarrollo industrial y ambientalmente sostenible.

Análisis de los Objetivos de Desarrollo Sostenible en el Artículo

1. ¿Qué Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) se abordan o están conectados con los temas destacados en el artículo?

• ODS 6: Agua Limpia y Saneamiento: El artículo se centra en una tecnología que utiliza aguas residuales industriales, abordando directamente el problema de la contaminación del agua y la gestión de aguas residuales. Menciona que “más del 80% de las aguas residuales se vierten sin tratar”, destacando la urgencia de soluciones innovadoras en este campo. La tecnología propuesta no solo trata el agua sino que la convierte en un recurso, reduciendo la dependencia de “recursos hídricos escasos”.
• ODS 7: Energía Asequible y no Contaminante: El objetivo principal de la innovación es la “producción sostenible de energía” a través de la generación de “hidrógeno verde”, que el artículo describe como “una de las fuentes de energía más limpias”. Esto contribuye a la transición hacia fuentes de energía renovables y a la reducción de la huella de carbono.
• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura: El artículo describe una “innovación desarrollada en Australia” por la RMIT University. Se trata de un avance tecnológico que busca modernizar la industria del tratamiento de aguas y la producción de energía, haciéndolas más sostenibles y eficientes. La investigación y el desarrollo de “electrodos especiales” y un nuevo proceso de electrólisis son ejemplos claros de fomento a la innovación.
• ODS 12: Producción y Consumo Responsables: La tecnología promueve un modelo de “economía circular”. Lo hace de dos maneras principales: primero, transforma un desecho (aguas residuales contaminadas con metales) en un recurso valioso (catalizadores para producir hidrógeno); y segundo, utiliza “residuos agrícolas” para fabricar los electrodos, reduciendo así la generación de desechos y fomentando el reciclaje y la reutilización.
• ODS 17: Alianzas para lograr los Objetivos: El artículo concluye con un llamado a la acción por parte de los investigadores para “colaborar con empresas y organismos del sector del agua” y “autoridades encargadas de la gestión de energía y residuos en todo el mundo”. Esto subraya la necesidad de alianzas entre la academia, el sector privado y los gobiernos para escalar la tecnología y lograr un impacto global.

2. ¿Qué metas específicas de los ODS se pueden identificar en función del contenido del artículo?

• ODS 6: Agua Limpia y Saneamiento

  • Meta 6.3: “De aquí a 2030, mejorar la calidad del agua reduciendo la contaminación, eliminando el vertimiento y minimizando la emisión de productos químicos y materiales peligrosos, reduciendo a la mitad el porcentaje de aguas residuales sin tratar y aumentando considerablemente el reciclado y la reutilización sin riesgos a nivel mundial”. El artículo aborda esta meta directamente al proponer un método para tratar aguas residuales industriales que contienen “contaminantes metálicos” y reutilizarlas para producir energía.
  • Meta 6.4: “De aquí a 2030, aumentar considerablemente el uso eficiente de los recursos hídricos en todos los sectores y asegurar la sostenibilidad de la extracción y el abastecimiento de agua dulce para hacer frente a la escasez de agua”. La tecnología “elimina la necesidad de agua purificada” para la producción de hidrógeno, lo que representa un aumento en la eficiencia del uso del agua al emplear fuentes no convencionales como las aguas residuales y, potencialmente, el agua de mar.

• ODS 7: Energía Asequible y no Contaminante

  • Meta 7.2: “De aquí a 2030, aumentar considerablemente la proporción de energía renovable en el conjunto de fuentes energéticas”. La producción de “hidrógeno verde” a partir de energía renovable, como se menciona en el artículo, contribuye directamente a aumentar la cuota de energías limpias en la matriz energética global.
  • Meta 7.a: “De aquí a 2030, aumentar la cooperación internacional para facilitar el acceso a la investigación y la tecnología relativas a la energía limpia, incluidas las fuentes renovables… y promover la inversión en infraestructura energética y tecnologías limpias”. La investigación realizada por un consorcio de universidades australianas y su deseo de colaborar internacionalmente para el desarrollo comercial de la tecnología se alinea con esta meta.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  • Meta 9.4: “De aquí a 2030, modernizar la infraestructura y reconvertir las industrias para que sean sostenibles, utilizando los recursos con mayor eficacia y promoviendo la adopción de tecnologías y procesos industriales limpios y ambientalmente racionales”. La tecnología descrita es un ejemplo perfecto de un proceso industrial limpio que reconvierte la industria del tratamiento de aguas en una fuente de energía, utilizando los recursos (contaminantes) con mayor eficacia.
  • Meta 9.5: “Aumentar la investigación científica y mejorar la capacidad tecnológica de los sectores industriales de todos los países…”. El artículo es en sí mismo una divulgación de una investigación científica que busca mejorar la capacidad tecnológica en los sectores del agua y la energía.

• ODS 12: Producción y Consumo Responsables

  • Meta 12.2: “De aquí a 2030, lograr la gestión sostenible y el uso eficiente de los recursos naturales”. El proceso convierte un residuo (aguas residuales) en un recurso, lo que representa un uso altamente eficiente de los recursos.
  • Meta 12.5: “De aquí a 2030, reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclado y reutilización”. El uso de “residuos agrícolas” para fabricar electrodos y la transformación de contaminantes en catalizadores son ejemplos directos de reciclaje y reutilización que reducen la generación de desechos.

3. ¿Hay algún indicador de los ODS mencionado o implícito en el artículo que pueda usarse para medir el progreso hacia los objetivos identificados?

• ODS 6: Agua Limpia y Saneamiento

  • Indicador 6.3.1: Proporción de aguas residuales tratadas de forma segura. El artículo menciona que “más del 80% de las aguas residuales se vierten sin tratar”, estableciendo una línea de base. El éxito de la tecnología se podría medir por el aumento en la proporción de aguas residuales industriales que son tratadas a través de este método.
  • El artículo menciona la capacidad de la tecnología para atraer y capturar “metales como platino, cromo y níquel”. La medición de la concentración de estos metales antes y después del proceso sería un indicador directo de la mejora de la calidad del agua.

• ODS 7: Energía Asequible y no Contaminante

  • Indicador 7.2.1: Proporción de la energía renovable en el consumo final total de energía. La cantidad de “hidrógeno verde” producido por esta tecnología sería un indicador directo para medir la contribución a esta meta. El artículo menciona un “rendimiento estable y consistente” durante 18 días, lo que sugiere que la tasa de producción de hidrógeno es un indicador clave del rendimiento del sistema.

• ODS 9: Industria, Innovación e Infraestructura

  • Indicador 9.5.1: Gastos en investigación y desarrollo como proporción del PIB. Aunque no se dan cifras, el artículo en sí mismo es el resultado de una inversión en I+D por parte de la RMIT University y sus colaboradores.
  • La “eficiencia” y la “estabilidad” del catalizador, que “acelera la reacción química sin consumirse”, son indicadores implícitos de la viabilidad y el avance tecnológico del proceso. El hecho de que el experimento se mantuviera por “18 días con rendimiento estable” es un indicador cuantitativo de su robustez.

• ODS 12: Producción y Consumo Responsables

  • Indicador 12.5.1: Tasa nacional de reciclado, toneladas de material reciclado. El uso de “residuos agrícolas” para fabricar electrodos es una aplicación directa de reciclaje. Un indicador sería la cantidad de biomasa de desecho utilizada en la producción de estos electrodos a escala industrial.

4. Tabla de ODS, metas e indicadores

Fuente: infobae.com