Desarrollan una novedosa técnica para el tratamiento de aguas residuales derivadas de biomasa

Científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han evaluado por primera vez el tratamiento y la valorización de aguas residuales procedentes de la industria cervecera mediante un proceso denominado APR. El trabajo ofrece resultados prometedores para el tratamiento de aguas residuales derivadas de biomasa a través de la producción de hidrógeno y alcanos

Mediante un proceso catalítico que permite la valorización de compuestos orgánicos oxigenados a través de la producción de gases combustibles, científicos de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han logrado evaluar el tratamiento de aguas residuales procedentes de la industria cervecera.

Dicho proceso, que se conoce como ‘reformado en fase acuosa’ (APR, aqueous phase reforming) se realiza en fase líquida y en condiciones de operación en las que se ve favorecida la reacción water gas-shift (reacción del monóxido de carbono y el vapor de agua para formar dióxido de carbono e hidrógeno), lo que genera productos gaseosos con mayores rendimientos a hidrógeno y menores cantidades de monóxido de carbono.

“En APR, la actividad de los catalizadores está ligada al metal activo, destacando el platino. Así, empleamos soportes de diferente naturaleza, como TiO2, CeO2, Al2O3 o soportes carbonosos, mostrando una influencia directa sobre la actividad catalítica. Entre ellos, los soportes carbonosos son los más utilizados debido a su bajo coste, accesibilidad, estabilidad, superficie química modificable y fácil recuperación del metal noble”, afirman los autores.

La aplicación que evalúa el trabajo en el contexto de APR es el tratamiento de aguas residuales integrado con la valorización de las mismas. Así, una de las industrias que producen grandes volúmenes de aguas residuales con altas cargas de compuestos orgánicos son las plantas de elaboración de cerveza, siendo por tanto candidatas interesantes para la implementación de esta técnica.

En su trabajo, los investigadores desarrollaron el APR de las aguas residuales utilizando catalizadores de platino (3% en peso) soportados en diferentes materiales carbonosos.

En ausencia de catalizador, el proceso principal fue carbonización hidrotermal, que condujo a una eliminación moderada de carbono orgánico total (48 %) y una producción de gas bastante baja consistente principalmente en CO2.

Con los catalizadores de platino soportados en los materiales carbonosos, el APR condujo a una eliminación de carbono orgánico total superior al 99 %, con algunas diferencias entre los catalizadores según el soporte carbonoso utilizado.

“Se obtuvieron también valores de conversión de carbono a gas del 50 %, siendo la composición del gas mayoritariamente hidrógeno y alcanos. Si se compara con un tratamiento convencional como la digestión anaerobia, la producción de hidrógeno mediante el proceso de APR es claramente superior”, aseguran los investigadores.

En suma, los resultados, publicados en Applied Catalysis B: Environmental, indican que el APR puede ser una tecnología prometedora para el tratamiento de aguas residuales derivadas de biomasa a través de la producción de hidrógeno y alcanos.

Referencia bibliográfica:

A.S. Oliveira, J.A. Baeza, L. Calvo, N. Alonso-Morales, F. Heras, J.J. Rodriguez, M.A. Gilarranz, Production of hydrogen from brewery wastewater by aqueous phase reforming with Pt/C catalysts, Appl. Catal. B Environ. 245 (2019) 367–375. doi:10.1016/j.apcatb.2018.12.061