BIONICO: una planta piloto para convertir directamente biomasa en hidrógeno
Para lograr una economía mundial descarbonizada, es necesario contar con fuentes de energía cada vez más limpias. El hidrógeno podría reducir tanto la contaminación como la generación de gases de efecto invernadero perniciosos. No obstante, la mayoría del hidrógeno que se produce hoy en día se genera a partir de gas natural, carbón o gasóleo, combustibles que generan dióxido de carbono. La biomasa, por otro lado, es una fuente de energía renovable prácticamente neutra en cuanto a carbono. El proceso de digestión anaerobia de biomasa residual generada a partir de distintas fuentes —residuos animales, plantas de tratamiento de aguas residuales, aguas residuales industriales y vertederos, por ejemplo— produce biogás, una mezcla de metano y dióxido de carbono. El proyecto BIONICO construye ahora una planta piloto en la que convertir directamente biogás en hidrógeno. El proyecto desarrolló, construyó y demostrará en breve un sistema nuevo en una planta de biogás dotada de un reactor innovador. Se calcula que la planta podrá producir cien kilogramos diarios de hidrógeno. Será, además, la primera en convertir biogás en hidrógeno mediante una tecnología de reactor de membrana instalada en una planta de biogás. «A diferencia de cualquier otro proyecto anterior dedicado a los reactores de membrana, BIONICO demostrará el reactor de membrana a una escala mucho mayor, con más de cien membranas en un lecho fluidizado único del reactor de membrana», explica el doctor Marco Binotti de la Universidad Politécnica de Milán y coordinador del proyecto BIONICO. El consorcio de BIONICO está compuesto por ocho socios de siete países de la Unión Europea. Cada uno de los socios se dedica a una faceta de la misión, como por ejemplo el diseño y las pruebas del reactor y los principales componentes del sistema. BIONICO bebe de la experiencia obtenida en tres proyectos anteriores: ReforCELL, FERRET y FluidCELL. Un núcleo catalítico La planta de BIONICO se articula en torno a un reactor de membrana catalítico innovador. Este reactor nuevo integra producción y separación del hidrógeno en una sola fase, lo cual produce una eficacia en la conversión reactiva de más del 70 % a entre 500 y 550 °C. El reactor de BIONICO se alimenta directamente con biogás, vapor y aire. El catalizador añadido logra que las reacciones sostenidas por la combustión del metano del biogás puedan, incluso a temperaturas relativamente bajas, convertir el metano en hidrógeno y dióxido de carbono. «El producto de este proceso de conversión estaría limitado debido a la baja temperatura a la que se produce, lo cual se soluciona gracias a la presencia de las membranas. Las membranas de paladio ejercen de filtros que solo el hidrógeno es capaz de atravesar. Así, se genera un flujo de hidrógeno prácticamente puro», explica el doctor Binotti. Un futuro alimentado con energía sostenible El proyecto se propuso múltiples objetivos. En términos económicos, propone mostrar la viabilidad y la rentabilidad de la tecnología y definir el potencial de mercado de la nueva planta. En cuanto al aspecto medioambiental, BIONICO se propone establecer la producción de hidrógeno a partir de biogás como una fuente sostenible y viable de energía y calcular los posibles beneficios medioambientales que tendría el empleo de este tipo de plantas a largo plazo. También se procederá a ejecutar distintas pruebas con composiciones de biogás distintas para mostrar la flexibilidad del proceso en cuanto al tipo de biogás. El proyecto se encuentra en su fase más importante. Se ha instalado el reactor en un laboratorio y, para finales de año, se habrá sometido a 500 horas de prueba con un biogás sintético. Otra prueba de 2 500 horas se pondrá en marcha en un vertedero de Portugal. «Cerca del 95 % del hidrógeno producido hoy en día se genera a partir de combustibles fósiles, así que es importante recordar que el hidrógeno generado por BIONICO procede de biogás y es por tanto respetuoso con el medio ambiente», concluye el doctor Binotti.
Palabras clave
BIONICO, vertedero, energía, hidrógeno, residuo animal, biomasa, biogás, sostenible, respetuoso con el medio ambiente, metano, vapor
