Nanopartikelteknologi tredobler produktionen af ​​biogas

Forskere fra det catalanske institut for nanovidenskab og nanoteknologi (ICN2), et Severo Ochoa Center of Excellence, og Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) har udviklet den nye BiogàsPlus, en teknologi, der gør det muligt at øge produktionen af ​​biogas med 200 % med en kontrolleret introduktion af jernoxidnanopartikler til processen med organisk affaldsbehandling.

Udviklingen af ​​BiogàsPlus blev udført af ICN2's uorganiske nanopartikler-gruppe, ledet af ICREA-forsker Víctor Puntes, og af Group of Organic Solid Waste Composting fra UAB School of Engineering, instrueret af Antoni Sánchez.

Systemet er baseret på brugen af ​​jernoxid-nanopartikler som et tilsætningsstof, der "føder" de bakterier, der har ansvaret for at nedbryde organisk stof. Dette tilsætningsstof øger produktionen af ​​biogas væsentligt og omdanner samtidig jernnanopartiklerne til uskadeligt salt.

"Vi mener, at vi tilbyder en fuldstændig innovativ tilgang til forbedring af biogasproduktion og behandling af organisk affald, da dette er den første nanopartikelapplikation udviklet med dette i tankerne. Ud over, det giver en betydelig forbedring i nedbrydningen af ​​organisk affald sammenlignet med eksisterende teknologier", forklarer Antoni Sánchez.

Ifølge forskere, nutidens biogasproduktion er ikke særlig effektiv - kun 30 til 40 procent af det organiske stof omdannes til biogas - sammenlignet med andre energikilder. "De første test udført med BiogàsPlus viste, at produktet øger produktionen af ​​denne brændbare gas med op til 200 %. Dette udmønter sig i en rentabel og bæredygtig løsning til behandling af organisk affald, således at fremme brugen af ​​denne vedvarende energikilde", bekræfter Eudald Casals, ICN2-forsker, der deltager i projektet.

I øjeblikket, BiogàsPlus er med succes blevet anvendt i cellulose og mudder fundet i byrensningsanlæg, men det kan også bruges i forskellige anaerobe fordøjelser, såsom landbrug, behandling af industri- eller byaffald.

"Nu ligger udfordringen i at ekstrapolere teknologien til rådnetanke med kapacitet på hundreder af kubikmeter. Dette ville gøre det muligt at bruge den i storskala anaerobe fordøjelsesprocesser rundt om i verden, derved i høj grad øge produktionen af ​​biogas, en vedvarende energi, der vokser støt og er tilgængelig for alle", Antoni Sánchez forklarer.

Anvendte nanopartikler, en port til markedet

"Vores idé er resultatet af mange projekter:du studerer én ting og opdager en anden", Casals forklarer. "Vi studerede toksiciteten af ​​jernoxidnanopartikler i affaldsbehandlingen af ​​anaerobe biologiske processer, da vi opdagede, at de ikke kun ikke var giftige, de stimulerede faktisk produktionen af ​​biogas", tilføjer han.

Forskere så denne opdagelse som muligheden for at starte et forretningsprojekt og gøre dets anvendelse mulig. Med det i tankerne, de skabte anvendte nanopartikler, gestated på ICN2 og er i øjeblikket i gang med at underskrive en videnoverførselsaftale med UAB.

"Vores forretningskoncept fokuserer på design af processer med lav energi, lav toksicitet, minimering af affald og reduktion af forurenende emissioner", Víctor Puntes bekræfter. "Ud over, sammensætningen af ​​tilsætningsstoffet kan optimeres i forhold til det affald, der skal behandles, for at tilbyde en maksimal effektivitet til processen."

Anerkendt projekt

Den nu patenterede BiogàsPlus-teknologi modtog i 2011 100, 000 dollars tilskud fra Bill &Melinda Gates Foundation. Bevillingspengene gik til at teste kapaciteten af ​​jernoxidnanopartikler, som hjalp med at verificere effektiviteten af ​​dens anvendelse i en pilot 100 liter rådnetank.

I år var BiogàsPlus en af ​​finalisterne i den tredje udgave af Repsol Entrepreneurs Fund. "Vores produkt blev født i et akademisk miljø, og vi besluttede at sende forslaget til Repsol Foundation, så de kunne hjælpe os med at videreudvikle produktet og få det på markedet", kommenterer alle tre forskere.