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Energía> Energía Renovable Act. 03 may 2022

Cuando las aguas residuales se convierten en energía verde

Cuando las aguas residuales se convierten en energía verde

Tras un proceso químico complejo es posible convertir los microorganismos descompuestos de las depuradoras de agua en energía verde. En EE. UU. una planta de tratamiento de aguas residuales está bombeando ya energía renovable a partir del metano procedente de la descomposición de residuos humanos.

Las aguas residuales pueden ser una fuente de riqueza, aunque resulte difícil creerlo. De la misma manera que pueden ser el origen de uno de los mayores daños que sufre el medioambiente por su alto poder contaminante a otras aguas limpias o a acuíferos a través de filtraciones, pueden convertirse, transformarse y tener una utilidad de la que nuestro entorno puede aprovecharse y hacerlo de varias formas.

Según el informe publicado por la ONU con motivo del Día Mundial del Agua, cerca de un 80% de las aguas residuales del planeta se vierten al medioambiente sin haber recibido ningún tratamiento de saneamiento. Los vertidos de las aguas de las viviendas y de las industrias contienen organismos patógenos y otros contaminantes que son causantes de múltiples enfermedades. Alrededor de 3,4 millones de personas mueren cada año por afecciones asociadas a la presencia de residuos humanos en el agua (cólera, fiebre tifoidea, hepatitis infecciosa, poliomielitis, criptosporidiosis, ascariasis y enfermedades diarreicas).

Cuando las aguas residuales se convierten en energía verde

Pero existen tratamientos que permiten la purificación de estas aguas para conseguir efluentes (aguas con desechos sólidos, líquidos o gaseosos que son emitidos por viviendas y/o industrias, generalmente a los cursos de agua o que se incorporan a estas por el escurrimiento de terrenos causado por las lluvias) que se pueden verter en mares o ríos sin problemas medioambientales. Eso se consigue generalmente a través de tecnologías que requieren de un alto coste energético y económico. Entonces ¿qué ocurriría si esa energía la produjeran directamente los propios restos orgánicos de las depuradoras?

Energía renovable a partir del metano

Eso es exactamente lo que ocurre en la planta de recuperación de recursos hídricos Tri-City del condado de Clackamas, en Oregón (EE. UU.). Desde agosto de 2021, la planta ha estado bombeando energía renovable producida a partir del metano, un subproducto natural procedente de la descomposición de los residuos humanos en un entorno sin oxígeno. Ahora, este bucle de energía verde representa un poderoso ejemplo de cómo los residuos pueden convertirse en algo de lo que nos beneficiamos en lugar de gastar recursos en su eliminación.

Al convertir los residuos humanos en energía, las instalaciones de tratamiento de aguas residuales tienen el potencial de convertirse en generadores de energía en lugar de consumidores, al tiempo que crean agua limpia que se devuelve al ecosistema local. Y ahora, han añadido un tercer elemento a la lista de recursos beneficiosos que producen: energía verde.

En el interior de unos tanques, los microorganismos naturales descomponen aún más la materia orgánica en un entorno sin oxígeno que permite la producción concentrada de metano. El metano sube a la parte superior y se transfiere a un nuevo motor de cogeneración de combustión pobre de 600 kW, que lo convierte en calor y electricidad.

El metano es un gas de efecto invernadero 70 veces más potente que el dióxido de carbono (CO2), pero también es un excelente combustible en los motores de combustión, que contiene más energía por kilogramo que otras fuentes de combustible, como el diesel. Al quemar el metano, se convierte en dióxido de carbono y agua, lo que reduce en gran medida su potencial de calentamiento global.

Se estima que las aguas residuales contienen entre 5 y 10 veces la energía requerida para tratarlas, así como también todos los nutrientes contenidos en nuestros alimentos y otros compuestos de nuestros artículos domésticos. Todos estos podrían ser rescatados de las aguas residuales o convertidos en materias primas, creando una economía circular.

También energía química

Por otro lado, las aguas residuales contienen una gran cantidad de energía química almacenada en la materia orgánica contaminante de la que se puede sacar partido. Un grupo de investigadores en bioelectroquímica del departamento de Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) ha utilizado aguas residuales reales, en lugar de las aguas sintéticas muy biodegradables utilizadas en la mayor parte de los experimentos, y han logrado la producción biológica de hidrógeno y la recuperación, durante el proceso de tratamiento, de buena parte de la energía contenida en los residuos.

Cuando las aguas residuales se convierten en energía verde

Para conseguirlo, los investigadores han seleccionado un conjunto de bacterias capaz de transformar estos sustratos complejos, metanol, residuos lácteos, almidón y glicerol, en compuestos más simples que pueden ser degradados por los microorganismos exoelectrógenos.

Cuando las aguas residuales se convierten en energía verde

El de la Universidad de Barcelona no es el único caso. Otro equipo de la Universidad de Adelaida (Australia) ha encontrado una manera de impulsar la conversión de aguas residuales en hidrógeno renovable, lo que permite una generación de energía limpia más eficiente y al mismo tiempo elimina una fuente de contaminación del medioambiente.

En Australia, la ARENA (Australian Renewable Energy Agency) está haciendo grandes esfuerzos en este terreno. Ya se han aprobado fondos por valor de 9,41 millones de dólares para la empresa Hazer Group con el objetivo de crear una planta para convertir aguas residuales en biogás y, de ahí, pasar a hidrógeno. El biometano, que se genera a partir de los componentes presentes en estas aguas, se separa mediante un catalizador de hierro. A partir de este paso se obtienen hidrógeno y grafito. Ambos materiales son aprovechables con fines industriales. El primero como vector energético. El segundo, como fuente para obtener negro del carbón (para pigmentaciones o reforzar neumáticos) y para el ánodo de las baterías.

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