La búsqueda de energías limpias y el manejo de aguas residuales son dos problemas en los que se están enfocando muchos científicos. Y gracias a su trabajo, la idea de convertir nuestra basura en energía no contaminante ha ganado factibilidad con el paso de los años. Una de las vías más prometedoras es la producción de hidrógeno a partir de deshechos, empleando celdas de electrólisis microbiana (MEC).
El hidrógeno: de los residuos a la energía
Un reciente estudio realizado por científicos de la República de Corea ha demostrado que es posible producir hidrógeno a gran escala a partir de desechos orgánicos. Esta promisoria investigación se realizó en colaboración con departamentos de gestión integrada del agua e ingeniería ambiental de diversas universidades de Corea del Sur.
Los científicos surcoreanos Hee-Jun Kim, Joo-Youn Nam, Hyun-Woo Kim y Eunjin Jwa utilizaron en su investigación sistemas de celdas de electrólisis microbiana. Estos son dispositivos que utilizan la acción de microorganismos especializados para descomponer la materia orgánica, liberando electrones y protones. Luego dichas partículas subatómicas se combinan para formar moléculas de hidrógeno, en estado gaseoso.
Si bien ya antes de esta investigación el empleo de los MEC para la generación de hidrógeno era una tecnología prometedora, con ella se demostró que esta posee adecuada eficiencia. Empleando aguas residuales provenientes de la industria ganadera, lograron una tasa de producción de hidrógeno de entre 2,9 y 4,6 L/L/día, valor que resulta muy satisfactorio.
El MEC para el tratamiento de aguas residuales
Adicionalmente, el estudio realizado por los investigadores surcoreanos demostró la eficiencia de las MEC en el tratamiento de aguas residuales. Por ejemplo, se logró la eliminación del 73% de los ácidos grasos, compuestos complejos que se caracterizan por su baja degradabilidad en el medio ambiente. Igualmente, disminuyó en promedio un 50% la demanda química de oxígeno (DQO), que es un indicador de la cantidad de materia orgánica presente en el agua residual.
Lo antes señalado implica que el uso de celdas de electrólisis microbiana presenta un gran potencial para la adecuación de las aguas residuales ricas en materia orgánica. Esto se debe a que resulta muy eficiente en la disgregación de la materia orgánica no biodegradable, es decir, aquella que no se descompone fácilmente por procesos naturales. Luego, combinando las MEC con tecnologías de tratamiento tradicional, se puede lograr el tratamiento de las aguas residuales para luego verterlas en el ambiente.
Ventajas del hidrógeno como fuente energética
La principal razón por la cual consideramos al hidrógeno una fuente de energía limpia es que su combustión genera exclusivamente agua pura, sin ningún contaminante. De hecho, el término hidrógeno deriva del griego, y literalmente, significa en dicho idioma “que genera o produce agua”.
Otra de las ventajas que posee este elemento es su alta densidad energética, ya que permite almacenar una gran cantidad de energía en un volumen relativamente pequeño. Si a ello le sumamos que es muy ligero, entonces es evidente que el hidrógeno resulta ideal como combustible en vehículos de transporte.
Cuando lo generamos a partir de desechos orgánicos, le sumamos otras ventajas al empleo del hidrógeno como fuente energética. Al transformar residuos orgánicos en una fuente de energía limpia, reducimos la cantidad de desechos que terminan en los vertederos y las masas de agua, incluyendo los no biodegradables.
Por otra parte, el uso de los residuos como materia prima para generar energía crea una economía circular que les valoriza. Ello favorece el desarrollo de nuevas tecnologías aplicables al manejo de nuestros desechos líquidos y sólidos. Y al emplear un recurso abundante y de bajo precio, se reducen significativamente los costos de producción de hidrógeno.
