Almería se beneficia de la producción de hidrógeno a partir de residuos en Cádiz

Un grupo de investigadores del área de Bioquímica y Biología Molecular de la Universidad de Cádiz ha logrado obtener hidrógeno a través de un innovador proceso biotecnológico que transforma subproductos de la industria del biodiésel en materia prima para la producción de este biogás. Este avance se basa en el uso de dos microorganismos, uno de los cuales convierte glicerol, un compuesto generado en grandes cantidades durante la fabricación de biodiésel, en ácido málico, un producto químico natural presente en diversas frutas.

El estudio demuestra, a escala de laboratorio, la viabilidad de producir biogás de manera sostenible, aplicando un modelo de economía circular en las biorrefinerías dedicadas al biodiésel. Esto implica reutilizar desechos industriales para generar una fuente de energía limpia y alternativa a los combustibles fósiles.

Innovación en el proceso biotecnológico

Este sistema combina dos tipos de microorganismos que operan secuencialmente. En primer lugar, se utiliza una cepa modificada de Escherichia coli, bacteria que normalmente habita en el intestino humano sin causar daño, para transformar glicerol en ácido málico. Los investigadores han diseñado esta cepa para optimizar la conversión del glicerol en ácido málico mediante un proceso conocido como fermentación oscura, que no requiere luz.

Durante esta fase inicial, los científicos lograron concentraciones cercanas a 11 gramos por litro de ácido málico en aproximadamente 24 horas. Según el catedrático Jorge Bolívar, "esto supone la mayor concentración reportada producida en bacterias usando glicerol como fuente de carbono". Además, el sistema demostró ser capaz de funcionar durante al menos 72 horas, duplicando la producción con la misma concentración.

Producción eficiente y sostenible

En la segunda etapa del proceso, el ácido málico obtenido se utiliza como sustrato para otra bacteria, Rhodobacter capsulatus, que produce hidrógeno mediante fotofermentación. Este método aprovecha la energía lumínica para llevar a cabo las reacciones necesarias para generar este biogás. Bolívar explica: "De esta forma, el sistema diseñado permite que una misma factoría produzca biodiésel y obtenga hidrógeno a partir del glicerol crudo generado durante su fabricación".

Una característica destacada del estudio es que no es necesario purificar el ácido málico antes de su uso por parte de la bacteria fotosintética, lo cual simplifica el proceso y reduce costes. Antonio Valle, coautor del trabajo, señala que "esto facilita su aplicación industrial". Durante las investigaciones se utilizaron microbiorreactores avanzados del Instituto INBIO que permiten controlar simultáneamente factores como temperatura y pH.

Baja huella ambiental y futuro prometedor

El hidrógeno es considerado uno de los combustibles más prometedores para la transición energética, ya que su uso no genera emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, gran parte del hidrógeno producido actualmente proviene de combustibles fósiles. Por ello, desarrollar métodos sostenibles para su generación representa un reto importante en el ámbito energético.

Los expertos destacan que este proceso contribuye a valorizar un residuo abundante en la industria del biodiésel: el glicerol. Se generan más de 50 millones de toneladas anualmente y su acumulación plantea desafíos significativos para la sostenibilidad del sector. Aunque aún queda camino por recorrer para optimizar el rendimiento y evaluar la viabilidad a gran escala del sistema propuesto, este enfoque representa un avance hacia modelos energéticos más respetuosos con el medio ambiente.

Además, los investigadores están explorando sistemas similares para revalorizar otros residuos industriales, como el bagazo de cerveza, con miras a producir hidrógeno. Este estudio ha contado con financiación por parte de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación y la Cátedra Fundación Cepsa.

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