Los ingenieros de la Universidad de Alberta han encontrado una manera de convertir los desechos en grasa, aceite y grasa en un suministro constante de energía renovable.

En un estudio reciente, El estudiante de maestría en ingeniería ambiental Bappi Chowdhury y sus colegas encontraron que agregar materiales conductores a los productos de desecho podría potencialmente convertirlos en una materia prima confiable, lo que permite una tasa de producción de hasta un 70 por ciento más de biometano, una fuente de energía renovable, a partir de una mezcla de grasas, aceite y grasa y desperdicios de comida ordinarios en un digestor anaeróbico.

Rico en energía, los desechos llenos de grasa son extremadamente lentos para descomponerse, formando barreras que obstaculizan la digestión microbiana o flotando hacia la superficie en las instalaciones de tratamiento de residuos, que recogen biometano en el proceso. A pesar de su alto potencial energético, las grasas se componen de cadenas de carbono más largas que se degradan naturalmente en gas natural, estas sustancias a menudo terminan en los vertederos. donde se degradan lentamente y se liberan a la atmósfera, un problema particular porque el metano es aproximadamente 30 veces más potente que el dióxido de carbono como gas que atrapa el calor.

Los hallazgos podrían tener implicaciones para los municipios que luchan con las líneas de alcantarillado obstruidas, instalaciones agrícolas industriales que se ocupan de los desechos animales o gobiernos que esperan reducir los impactos climáticos.

"Podría resolver muchos problemas, "dijo Chowdhury, quien fue el autor principal del estudio. "Es sostenible, energía renovable, porque mientras haya gente, habrá desperdicio de alimentos ".

Llave de carbón activado granular

Los materiales conductores se han utilizado durante mucho tiempo en el tratamiento de residuos y aguas residuales, pero solo en la última década se han utilizado para estimular la producción de biometano.

Una sustancia como el carbón activado granular, el material conductor más eficaz en el nuevo estudio, es más conocida por eliminar los compuestos que afectan el olor y el sabor del agua tratada. Pero según Bipro Dhar, un profesor asistente de la U of A de ingeniería ambiental, El carbón activado también puede funcionar como un centro para los microbios que buscan descargar o recoger electrones como parte de procesos bioquímicos.

"Puede cambiar la forma en que interactúan los microbios, "dijo Dhar, quien supervisó la investigación de Chowdhury. "Puede mejorar significativamente la rapidez con la que podemos degradar esos compuestos orgánicos y producir biometano".

El estudio también implicó agregar desperdicios de alimentos a la mezcla para mejorar los rendimientos. Chowdhury encontró una receta óptima de 70 por ciento de desperdicio de alimentos, proveniente de desperdicios del HUB Mall en el campus de la U of A, y 30 por ciento de grasa, aceite y grasa de GHD Canadá, un socio de la industria con sede en Ontario. Probó dos materiales conductores, carbón activado granular y magnetita, para ver cuál funcionó mejor. El primer material conductor redujo el tiempo de descomposición de 20 a 25 días a solo siete.

Hay una segunda razón por la que el carbón activado granular funciona tan bien. Los microbios que descomponen naturalmente los lípidos y las grasas crecen directamente en los materiales conductores. Una gama más amplia de microbios permanece en la mezcla en el digestor, garantizar que la descomposición sea más eficiente de lo que sería por sí sola.

"Hubo más enriquecimiento de microorganismos, ", Dijo Chowdhury." Hay tantos microbios adheridos a la superficie, crea más equilibrio ".

Reducir los impactos climáticos

El nuevo estudio es un potencial cambio de juego en el tratamiento de residuos orgánicos, que constituye hasta el 40 por ciento de los desechos municipales en Canadá y el cinco por ciento de las emisiones globales de gases de efecto invernadero.

Dhar enumera varios escenarios potenciales. Si es gordo, el aceite y la grasa se pueden digerir fácil y confiablemente, una ciudad como Edmonton podría aceptar residuos agrícolas o residuos de restaurantes para mejorar su tratamiento de residuos orgánicos. Una granja avícola rural podría pasar de transportar desechos a cientos de kilómetros y optar por generar energía y calor en el lugar. Una zona rural de un país en desarrollo podría generar más electricidad a partir de residuos. Debido a que los digestores anaeróbicos pueden funcionar en una variedad de escalas sin una modificación significativa, es una solución que potencialmente podría implementarse a nivel mundial.

Dhar ve otra ventaja en la reducción de metano residual, un gas de efecto invernadero mucho más potente que muchos pasan por alto como contribuyente al cambio climático.

"El principal problema de los vertederos son los residuos orgánicos, "Dijo Dhar." Cualquier tipo de materia orgánica eventualmente se degradará y producirá gas metano ".

En 2015, Epcor estimó que gastó $ 2 millones en limpieza 1, 200 kilómetros de alcantarillas de Edmonton, junto con otros $ 1.6 millones de líneas de inspección en toda la ciudad. Mientras que la ciudad tiene "Guárdalo, campañas de Don't pour it ", la grasa doméstica que obstruye las líneas de alcantarillado podría algún día recolectarse como un recurso valioso.

Primero se necesitará más trabajo, Señaló Dhar. Eso significa buscar materiales conductores aún mejores y más baratos, estudios de viabilidad económica y proyectos piloto ampliados.

"Este es un proyecto muy importante, "Dhar dijo." Tenemos una gran cantidad de grasa, aceite y grasa producidos en todo el país ".