Bioelectrolísis catalítica para depurar aguas residuales

Grupo de ingeniería química de la ULE

Científicos y tecnólogos de la Universidad de León (ULE) han perfeccionado el proceso de depuración de aguas residuales urbanas mediante “Microbial Electrolyss Cells” (bioelectrolisis catalítica), tal y como han dado a conocer en artículos publicados recientemente en varias revistas de carácter internacional, como ‘Bioresource Technology’ y ‘Journal of Environmental Management’.

La biolectrolisis catalítica es un sistema que degrada la materia orgánica del agua residual mediante la utilización de microorganismos que presentan actividad bioelectroquímica. Además, y de forma paralela, el proceso permite la obtención de energía limpia en forma de hidrógeno, sin que se generen emisiones contaminantes.

En los laboratorios de la ULE, los ingenieros del Grupo de Ingeniería Química, Ambiental y Bioprocesos que lidera Antonio Morán Palao, han conseguido aumentar el tamaño de los equipos utilizados en los tratamientos bioelectroquímicos, de manera que han pasado de la escala de mililitros a litros, lo que sin duda les hace mucho más operativos.

Antonio Morán explica que el equipo, que trabaja en varios proyectos de I+D junto con varias empresas (en el caso de la bioelectrolisis catalítica lo hace con Isolux), “ha estudiado diversos factores que tienen influencia en el tratamiento, como sería la cantidad de contaminación del agua residual tratada, o la energía que es consumida y producida en el proceso”.

“En general, -explica-, los resultados obtenidos identifican un umbral de carga orgánica (contaminación), que hace que el uso de la Microbial Electrolysis Cells (MEC) sea factible en términos de consumo de energía y la eficiencia de eliminación de esa contaminación”.

RECUPERACIÓN DE PARTE DE LA ENERGÍA CONSUMIDA
La celda bioelectrolítica o reactor utilizado para este sistema ha consistido en unidades tubulares dobles hidráulicamente conectadas en serie, que han sido capaces de reducir hasta en un 85% la demanda química de oxígeno del agua residual de entrada.

El reactor dispone de un compartimento anódico en el que crecen diversas comunidades bacterianas, que oxidan el sustrato orgánico de las aguas residuales, con lo que generan, fundamentalmente, electrones, protones y CO2. Los primeros son captados por el ánodo y conducidos a través de un circuito externo hacia el cátodo.

Por su parte, los protones cruzan hacia el compartimento catódico a través de una membrana polimérica. Ambos, electrones y protones, se combinan y dan lugar a H2, lo que hace posible recuperar una parte de la energía consumida en el proceso de tratamiento del agua residual.