Los residuos de la industria cervecera y los lodos de depuradora pueden convertirse en una fuente de hidrógeno verde, uno de los combustibles llamados a desempeñar un papel clave en la descarbonización. Así lo demuestra un estudio realizado por investigadoras de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y la Universidad de Cádiz (UCA), cuyos resultados han sido publicados recientemente en la revista científica Process Biochemistry.
La investigación analiza el potencial de la fermentación oscura, un proceso biológico mediante el cual microorganismos degradan materia orgánica en ausencia de oxígeno y producen hidrógeno como subproducto. La principal aportación del trabajo consiste en demostrar que la combinación de aguas residuales procedentes de la industria cervecera y lodos generados en estaciones depuradoras de aguas residuales urbanas (EDAR) permite mejorar el rendimiento del proceso y avanzar hacia modelos de valorización conjunta de residuos.
Mayor velocidad de producción y nuevos productos de valor
El estudio, desarrollado por dos investigadoras de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería y Diseño Industrial (ETSIDI) de la UPM y tres investigadoras de la Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales de la UCA, evaluó distintas proporciones de ambos residuos en condiciones termofílicas (55 ºC).
Los resultados muestran que, aunque la mayor producción total de hidrógeno se obtuvo utilizando únicamente agua residual de cervecería, la mezcla formada por un 50% de aguas residuales cerveceras y un 50% de lodos de depuradora alcanzó la mayor velocidad de producción de hidrógeno, lo que pone de manifiesto el efecto sinérgico entre ambos residuos.
Además, esta combinación generó las concentraciones más elevadas de ácidos grasos volátiles, compuestos con un importante valor añadido que pueden emplearse como materia prima para la fabricación de bioplásticos y otros productos químicos de origen renovable.
Un modelo matemático para optimizar futuras aplicaciones
Otro de los hallazgos recogidos en el estudio es que la producción de hidrógeno se desarrolla en dos etapas diferenciadas, probablemente asociadas a distintas rutas metabólicas activadas de forma secuencial por los microorganismos.
Para comprender mejor este comportamiento, el equipo desarrolló un modelo matemático que reproduce con gran precisión la evolución observada durante los experimentos. Según las investigadoras, esta herramienta permitirá predecir y optimizar el proceso en futuras aplicaciones industriales orientadas a la producción de hidrógeno renovable a partir de residuos.
Una oportunidad para la economía circular
Más allá de los resultados científicos, el trabajo pone de relieve las posibilidades de la economía circular aplicada al tratamiento de residuos industriales y urbanos. La industria cervecera genera anualmente grandes volúmenes de aguas residuales y las estaciones depuradoras producen importantes cantidades de lodos cuyo tratamiento supone un elevado coste económico y ambiental.
"Integrar estos flujos residuales en una estrategia conjunta de valorización energética supone avanzar hacia una economía circular real, es decir, convertir un problema de gestión de residuos en una oportunidad para producir hidrógeno renovable", señala Vanessa Ripoll, investigadora de la UPM y una de las autoras del estudio.
La investigación ha sido financiada por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y la Comunidad de Madrid, y refuerza el potencial de la valorización de residuos, la producción de hidrógeno verde y la recuperación de recursos como herramientas para impulsar la transición energética y el desarrollo de nuevos modelos industriales más sostenibles.
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