Investigadores de la Universitat de Girona han creado un dispositivo que captura CO2 en espacios cerrados y lo transforma en biogás, mejorando la calidad del aire y promoviendo energías renovables.
Un equipo de investigadores del Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental (Lequia) y del grupo de investigación Ecologia Microbiana Molecular (gEMM) de la Universitat de Girona (UdG) ha desarrollado un innovador dispositivo diseñado para capturar el dióxido de carbono (CO2) en espacios cerrados y transformarlo en metano (CH4). Este sistema se compone de dos unidades clave: el “micro-concentrador de CO2”, que capta el aire produciendo dos corrientes—una de aire limpio y otra con alto contenido en dióxido de carbono—y el “bio-electrogenerador de metano”, que convierte el CO2 en metano a través de un proceso bioelectroquímico.
Con este avance, se logran dos objetivos fundamentales. En primer lugar, se mejora la calidad del aire en espacios cerrados. Los expertos advierten que el contenido de dióxido de carbono no debería superar las 1.000 partes por millón, ya que niveles superiores pueden provocar falta de concentración, disminución del rendimiento cognitivo, dolores de cabeza y fatiga. En este sentido, el microconcentrador puede ser crucial para mantener niveles saludables en lugares concurridos y poco ventilados como oficinas, aulas o transportes públicos.
El segundo objetivo está alineado con la creciente necesidad de sustituir combustibles fósiles y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. El bio-electrogenerador permite transformar el dióxido de carbono capturado en un recurso renovable: el biogás, que puede utilizarse como biocombustible para transporte o sistemas de calefacción en edificios. Durante las pruebas realizadas en los laboratorios de la UdG, se logró obtener una media diaria de 13,3 litros de biometano por metro cuadrado de superficie del reactor bioelectroquímico, con un contenido residual de CO2 inferior al 0,5%.
Los grupos Lequia y gEMM habían investigado anteriormente la electro-bioconversión del dióxido de carbono en metano, pero siempre a gran escala, específicamente utilizando emisiones provenientes de depuradoras. La ventaja principal del uso de microorganismos como catalizadores radica en que no generan residuos, requieren bajo consumo energético y son tolerantes a flujos discontinuos típicos en sistemas descentralizados alimentados por energías renovables. Sin embargo, los investigadores enfrentaban desafíos relacionados con la escalabilidad del proceso bioelectroquímico; a medida que aumentaba el tamaño del reactor, su eficiencia disminuía.
A raíz de esto surge la idea de trabajar a una escala más pequeña y acoplar el reactor a una unidad capaz de capturar CO2 en ambientes interiores. Este proyecto fue financiado por el programa “proyectos estratégicos orientados a la transición ecológica y digital” del Ministerio de Ciencia e Innovación mediante el proyecto deCENT. Los resultados han sido publicados recientemente en un artículo en la revista Chemical Engineering Journal. En esta publicación se evalúa preliminarmente la viabilidad para instalar este dispositivo en tres escenarios diferentes: edificios con sistemas descentralizados para generación energética; espacios cerrados muy concurridos como el transporte público; y pequeñas agroindustrias generadoras de corrientes concentradas de CO2, como los cellers. Esta evaluación impulsa a continuar trabajando hacia la comercialización del dispositivo desarrollado dentro del proyecto deCENT.
Publicación: S. Bolognesi et al., "Breathe inside the box: optimizing conditions for bioelectrochemical methane production to indoor carbon dioxide valorization and enhance air quality", Chemical Engineering Journal 522 (2025) 167426. https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.167426