Un subproducto industrial convertido en fuente energética respetuosa con el medio ambiente. Investigadores de la Universidad de Cádiz han producido hidrógeno a partir de desechos de la fabricación de biodiesel mediante un proceso biotecnológico basado en microorganismos. El avance abre la puerta a aprovechar desechos como el glicerol para generar biogás de forma sostenible, transformando un problema ambiental en una oportunidad energética.
Andalucía consume, aproximadamente, el 40% del hidrógeno que actualmente se utiliza en España y se posiciona como uno de los grandes polos energéticos de Europa con ocho plantas de producción de hidrógeno verde repartidas por toda la región, según datos de la Agencia Andaluza de la Energía.
Planta de hidrógeno verde. Imagen: Adobe Stock.
Considerado como combustible del futuro al no generar emisiones contaminantes de CO2, este gas renovable producido a partir de residuos orgánicos acapara la atención de la ciencia y la tecnología en un contexto global hacia la descarbonización. En este sentido, un equipo de investigadores del grupo Biotecnología Molecular del área de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Cádiz ha obtenido hidrógeno mediante un proceso biotecnológico que transforma subproductos de la industria de los carburantes en materia prima para producir este biogás.
Un método donde lo microscópico juega un papel fundamental. En este caso, han empleado dos microorganismos con nombre propio:
- Escherichia coli, bacteria que habita en el intestino humano de forma inofensiva y que han utilizado para obtener ácido málico a partir de restos de glicerol.
- Rhodobacter capsulatus, microorganismo que produce hidrógeno mediante fotofermentación, un proceso en el que la energía de la luz impulsa una serie de reacciones en las que se produce este biogás.
En este estudio, los expertos han demostrado cómo E.coli convierte glicerol -compuesto generado en grandes cantidades durante la fabricación de biodiesel- en ácido málico, un producto químico que está presente de forma natural en frutas y de qué forma Rhodobacter capsulatus utiliza este ácido para generar hidrógeno.
Desechos transformados en biogás
Un trabajo en cadena con el que los expertos han demostrado a escala de laboratorio la posibilidad de obtener este biogás de forma sostenible aplicando el modelo de economía circular en biorrefinerías de biodiesel. “Se reutilizan así desechos y restos industriales con el fin de otorgarles un valor añadido enfocado a la producción de una fuente de energía limpia, alternativa sostenible a los combustibles fósiles”, detalla a la Fundación Descubre el catedrático de la Universidad de Cádiz y autor del estudio Jorge Bolívar.
Investigadores responsables del estudio.
Además, otra de las novedades de este estudio, publicado en la revista Microbial Cell Factories, es que el sistema es flexible y no requiere purificar el ácido málico antes de la segunda etapa, ya que la bacteria fotosintética puede aprovechar directamente los compuestos presentes en el medio de fermentación. “Esto simplifica el proceso y reduce costes, lo que facilita su aplicación industrial”, aclara Antonio Valle, investigador de la Universidad de Cádiz y coautor del trabajo.
Un gas que no deja huella ambiental
El hidrógeno está considerado como uno de los combustibles con mayor potencial en la transición energética, ya que su utilización no produce emisiones de dióxido de carbono. “Sin embargo, gran parte del hidrógeno que se produce actualmente en el mundo se obtiene a partir de combustibles fósiles. Por ello, el desarrollo de métodos sostenibles para generarlo constituye uno de los grandes retos de la investigación energética”, indica Valle.
Muestras de los dos microorganismos empleados y su proceso de obtención en el estudio.
Los expertos recalcan que este proceso contribuye a valorizar un residuo abundante de la industria del biodiesel como el glicerol del que se generan más de 50 millones toneladas anualmente. “Hoy día es uno de los principales residuos de las biorrefinerías de biodiesel y, aunque puede tener diferentes usos industriales, su acumulación representa un desafío para la sostenibilidad del sector”, apunta Bolívar.
En este sentido, los expertos subrayan que, aunque aún es necesario seguir investigando para optimizar el rendimiento del sistema y evaluar su viabilidad a gran escala, este enfoque supone un avance hacia modelos de producción energética en un contexto de economía circular y respetuosos con el medio ambiente. En paralelo, y también en colaboración con la profesora Gema Cabrera del área de Ingeniería Química de la UCA, están estudiando un sistema equivalente para la revalorización del bagazo de cerveza, residuo sólido resultante de la elaboración de esta bebida, como materia prima para producir hidrógeno.
Venga de donde venga, ya sea de la industria de los carburantes, de la cervecera o directamente del campo, lo que antes era desecho, ahora -con el trabajo de la ciencia- sirve como impulso para llegar a un futuro energético limpio y sostenible, en el que el hidrógeno ha llegado para quedarse.
Más información en #CienciaDirecta: Obtienen hidrógeno a partir de bacterias y residuos de biodiésel
Suscríbete a nuestra newsletter
y recibe el mejor contenido de i+Descubre directo a tu email
