Purificación biológica de biogás por microorganismos metanógenos hidrogenotróficos

Abstract

"El constante efecto adverso del uso de combustibles fósiles en el planeta, tal como el cambio climático, ha llevado a la exhaustiva búsqueda de combustibles alternativos con menores o escasos efectos desfavorables. Dentro de la categoría de energías verdes se encuentra el biogás, mezcla de gases (60% metano y 40% dióxido de carbono, entre otros), sin embargo, el gas CO2 disminuye el poder calorífico del biogás por lo que existen procesos físicos, químicos o biológicos para la remoción o conversión de este componente. De esta manera, la purificación biológica de biogás permite alcanzar valores superiores al 95% de metano para poder ser utilizado como combustible para transporte y/o inyectado en la línea de gas natural. El presente estudio abarca el proceso de purificación de biogás ex situ mediante microorganismos metanógenos hidrogenotróficos con inyección de H2:CO2:CH4 y una segunda fase oleosa para permitir la correcta transferencia de masa de los gases a la fase líquida. Se realizaron estudios de biometanización para poder alcanzar mezclas de gases con proporciones mayores al 96% de metano con la adición de fase oleosa y gases. Se utilizó una composición de gases 60:15:25 de H2:CO2:CH4 para el caso de experimentos con tres gases y 62.5% CH4, 37.5% CO2 para las cinéticas de dos gases. Para el caso de la fase oleosa, se utilizó 10% (v/v) de aceite de silicona, todos los experimentos tuvieron duración de 15 días. Mediante cromatografía de gases se monitoreó el consumo de hidrógeno y dióxido de carbono, así como la generación de metano a lo largo de los experimentos. Se encontró que el sistema de tres gases y fase oleosa obtuvo una producción máxima de metano de 174 mL L-1reactor d-1,15% mayor al sistema de tres gases, pero sin fase oleosa. Y, cuando se utilizaron dos gases y fase oleosa, la producción de metano alcanzó 160 mL L-1reactor d-1, 34% por encima del sistema conformado de dos gases y medio mineral. Esto permitió establecer que la inyección al sistema de metano no interviene con el proceso de biometanización ya que se alcanzaron proporciones de metano de 99.64% y 99.42%, respectivamente. Por lo tanto, la adición de una segunda fase oleosa con características no biodegradable y no tóxica para los microorganismos permite ampliar el umbral de la baja solubilidad del hidrógeno en el sistema y consecuentemente aumentar la transferencia de masa de la fase gas a la fase líquida y de esta manera alcanzar una proporción de metano superior al 96%.Estableciendo así que la purificación ex situ de biogás es un alternativa prometedora para poder generar combustibles gaseosos con menores impactos negativos."