Nanomateriales: exprimiendo la digestión anaerobia para la obtención de energía renovable | RETEMA
Nanomateriales: exprimiendo la digestión anaerobia para la ... Retema, Revista técnica de Medio Ambiente
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Informe sobre la mejora de la digestión anaeróbica
Introducción
La digestión anaeróbica es un proceso bien conocido y establecido a nivel industrial, pero aún tiene posibilidades de mejora y optimización. Actualmente, diversos grupos de investigación alrededor del mundo dedican sus esfuerzos a mejorar el proceso. Las investigaciones van encaminadas, generalmente, a incidir sobre el proceso biológico para maximizar la producción de metano como fuente de energía renovable. Por otro lado, se ha realizado un enorme esfuerzo en la purificación del biogás para obtener biometano.
El Grupo de Investigación en Compostaje (GICOM) de la Universidad Autónoma de Barcelona está explorando el uso de aditivos no convencionales para mejorar globalmente el proceso de digestión anaerobia de distintos residuos, especialmente fracción orgánica de recogida selectiva de residuos urbanos y lodos de depuradora.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante.
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura.
- ODS 12: Producción y consumo responsables.
- ODS 13: Acción por el clima.
Proyecto “Nanomateriales para mejorar la digestión anaeróbica: aumentar el contenido de metano y convertir el dióxido de carbono en metanol – SQUEEZER”
El proyecto “Nanomateriales para mejorar la digestión anaeróbica: aumentar el contenido de metano y convertir el dióxido de carbono en metanol – SQUEEZER”, financiado en la Convocatoria 2021 de Proyectos de Transición Ecológica y Transición Digital por el Ministerio de Ciencia e Innovación, tiene como objetivo mejorar el proceso de digestión anaeróbica desde una perspectiva global, utilizando nanomateriales para aumentar el contenido de metano del biogás y convirtiendo parte del dióxido de carbono presente en el biogás en metanol a través de la catálisis con nanomateriales.
Investigaciones previas
El efecto de las nanopartículas metálicas en la digestión anaeróbica ha sido estudiado durante varios años por diferentes grupos de investigación. En 2014, nuestro grupo informó de una mejora en el proceso de digestión anaeróbica de residuos orgánicos mediante la adición de nanopartículas de óxido de hierro. Desde entonces, se han utilizado varios tipos de nanomateriales para mejorar el proceso de digestión anaeróbica.
Además, se ha investigado el uso del biochar de biomasa forestal como aditivo, obteniéndose resultados prometedores. Sin embargo, aún queda mucho trabajo por hacer para optimizar el proceso y demostrar su sostenibilidad ambiental y económica.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante.
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura.
- ODS 12: Producción y consumo responsables.
- ODS 13: Acción por el clima.
Conversión de dióxido de carbono en metanol
Aumentar el contenido de metano en el biogás mediante la mejora del proceso biológico facilita la posible posterior purificación a biometano para poder ser introducido en redes de gas natural de origen fósil, pero aún es posible reducir más el contenido en dióxido de carbono mediante su conversión a metanol. El objetivo del proyecto SQUEEZER es lograr esta conversión a temperaturas y presiones más bajas utilizando nanomateriales.
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante.
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura.
- ODS 12: Producción y consumo responsables.
- ODS 13: Acción por el clima.
Conclusiones
El proyecto SQUEEZER pretende contribuir al camino que está emprendiendo Europa hacia una producción de energía más sostenible y localmente disponible, camino que inevitablemente pasa por la digestión anaerobia.
Referencias bibliográficas
- Barrena, R., Vargas-García, M.D.C., Capell, G., Barańska, M., Puntes, V., Moral-Vico, J., Sánchez, A., Font, X.. Sustained effect of zero-valent iron nanoparticles under semi-continuous anaerobic digestion of sewage sludge: Evolution of nanoparticles and microbial community Dynamics. Science of the Total Environment, 2021, 777:145969.
- Barrena, R., Vargas-García, MC., Catacora-Padilla, P., Gea, T, Abo Markeb, A; Moral-Vico, J, Sánchez, A., Font, X., Aspray, T.J. Magnetite-based nanoparticles and nanocomposites for recovery of overloaded anaerobic digesters. Bioresource Technology, 2023, 372:128632.
- Sánchez, A., Biogas improvement as renewable energy through conversion into methanol: A perspective of new catalysts based on nanomaterials and metal organic frameworks. Frontiers in Nanotechnology, 2022, 4:1012384
- Seyed Alireza Vali, Ahmad Abo Markeb, Javier Moral-Vico, Xavier Font, Antoni Sánchez, A novel Cu-based catalyst supported in chitosan nanoparticles for the hydrogenation of carbon dioxide to meth
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) relacionados
- ODS 7: Energía asequible y no contaminante
- ODS 9: Industria, innovación e infraestructura
- ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles
- ODS 13: Acción por el clima
Metas específicas de los ODS identificadas
- ODS 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía
- ODS 9.4: Mejorar la infraestructura y reacondicionar las industrias para que sean sostenibles
- ODS 11.6: Reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades
- ODS 13.2: Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales
Indicadores de los ODS relevantes
- Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía
- Indicador 9.4.1: Valor agregado bruto de la industria manufacturera como proporción del PIB y empleo total
- Indicador 11.6.1: Proporción de la población urbana que vive en barrios marginales, asentamientos informales o sin vivienda adecuada
- Indicador 13.2.1: Integración de medidas de cambio climático en políticas, estrategias y planes nacionales
Tabla de ODS, metas e indicadores
ODS Metas Indicadores ODS 7: Energía asequible y no contaminante Aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía ODS 9: Industria, innovación e infraestructura Mejorar la infraestructura y reacondicionar las industrias para que sean sostenibles Indicador 9.4.1: Valor agregado bruto de la industria manufacturera como proporción del PIB y empleo total ODS 11: Ciudades y comunidades sostenibles Reducir el impacto ambiental negativo per capita de las ciudades Indicador 11.6.1: Proporción de la población urbana que vive en barrios marginales, asentamientos informales o sin vivienda adecuada ODS 13: Acción por el clima Integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales Indicador 13.2.1: Integración de medidas de cambio climático en políticas, estrategias y planes nacionales Explicación detallada
El artículo se centra en mejorar el proceso de digestión anaeróbica para maximizar la producción de metano como fuente de energía renovable y convertir el dióxido de carbono en metanol. Estos temas están relacionados con varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS).
El ODS 7 (Energía asequible y no contaminante) se aborda al buscar aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía a través de la producción de metano como fuente de energía renovable.
El ODS 9 (Industria, innovación e infraestructura) se conecta al mejorar la infraestructura y reacondicionar las industrias para que sean sostenibles, en este caso, optimizando el proceso de digestión anaeróbica.
El ODS 11 (Ciudades y comunidades sostenibles) se relaciona con la reducción del impacto ambiental negativo per capita de las ciudades al utilizar la digestión anaeróbica para tratar los residuos orgánicos urbanos.
El ODS 13 (Acción por el clima) se aborda al integrar medidas de cambio climático en las políticas, estrategias y planes nacionales a través del uso de energía renovable y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono.
En cuanto a las metas específicas de los ODS, el artículo menciona la mejora del proceso biológico para aumentar la proporción de energía renovable en el consumo final de energía (ODS 7.2), la optimización de la infraestructura y la implementación de nanomateriales para mejorar el proceso de digestión anaeróbica (ODS 9.4), la reducción del impacto ambiental negativo per capita de las ciudades mediante la digestión anaeróbica de residuos urbanos (ODS 11.6), y la integración de medidas de cambio climático en las políticas y estrategias nacionales a través del uso de energía renovable y la reducción de las emisiones de dióxido de carbono (ODS 13.2).
En cuanto a los indicadores específicos de los ODS, se mencionan el indicador 7.2.1 que mide la proporción de energía renovable en el consumo final de energía, el indicador 9.4.1 que evalúa el valor agregado bruto de la industria manufacturera como proporción del PIB y empleo total, el indicador 11.6.1 que analiza la proporción de la población urbana que vive en barrios marginales o asentamientos informales, y el indicador 13.2.1 que evalúa la integración de medidas de cambio clim
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Fuente: retema.es
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