Investigadores de la Universidad de Cádiz han desarrollado un proceso biotecnológico que transforma residuos de biodiésel en hidrógeno, promoviendo una economía circular y sostenible.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Cádiz ha logrado obtener hidrógeno a partir de un innovador proceso biotecnológico que transforma subproductos de la industria del biodiésel en materia prima para producir este biogás. Este avance se basa en el uso de dos microorganismos: uno convierte glicerol, un compuesto generado en grandes cantidades durante la fabricación de biodiésel, en ácido málico, mientras que el otro utiliza este ácido para generar hidrógeno.
La investigación demuestra la viabilidad de obtener hidrógeno de manera sostenible, aplicando el modelo de economía circular en biorrefinerías. Esto implica reutilizar desechos industriales con el objetivo de crear una fuente limpia y alternativa a los combustibles fósiles.
El sistema diseñado combina dos tipos de microorganismos que operan secuencialmente. En primer lugar, se emplea una cepa modificada de Escherichia coli, bacteria inofensiva presente en el intestino humano, que transforma eficientemente el glicerol en ácido málico. Este proceso se lleva a cabo mediante una técnica conocida como fermentación oscura, que no requiere luz y permite a la bacteria consumir glicerol para producir el componente químico deseado.
Los investigadores lograron concentraciones cercanas a 11 gramos por litro de ácido málico en aproximadamente 24 horas, lo que representa un récord en la producción bacteriana utilizando glicerol como fuente de carbono. Además, este sistema puede operar durante al menos 72 horas, duplicando la producción inicial sin perder concentración.
En la segunda fase del proceso, el ácido málico obtenido se utiliza como sustrato para la bacteria Rhodobacter capsulatus, que produce hidrógeno mediante fotofermentación. Este método aprovecha la energía solar para llevar a cabo las reacciones necesarias para generar biogás. Según los investigadores, esto permite que una misma instalación produzca tanto biodiésel como hidrógeno utilizando los residuos generados durante su fabricación.
Una característica destacable del estudio es que no es necesario purificar el ácido málico antes de esta segunda etapa, ya que la bacteria fotosintética puede utilizar directamente los compuestos presentes en el medio de fermentación. Esto simplifica el proceso y reduce costes, facilitando su aplicación industrial.
El hidrógeno es considerado uno de los combustibles más prometedores en la transición energética debido a que su uso no genera emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, gran parte del hidrógeno producido actualmente proviene de combustibles fósiles. Por ello, desarrollar métodos sostenibles para su generación es un desafío crucial para la investigación energética.
Este enfoque no solo contribuye a valorizar un residuo abundante como el glicerol —que supera las 50 millones de toneladas anuales— sino que también aborda problemas relacionados con su acumulación en las biorrefinerías. Aunque aún queda camino por recorrer para optimizar este sistema y evaluar su viabilidad a gran escala, representa un paso significativo hacia modelos energéticos más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.
Además, los investigadores están explorando otros residuos industriales, como el bagazo de cerveza, como posibles fuentes para producir hidrógeno. Esta investigación ha sido financiada por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía y por la Cátedra Fundación Cepsa.
Investigadores de la Universidad de Cádiz han desarrollado un proceso que utiliza dos microorganismos para transformar subproductos de la industria del biodiésel en hidrógeno, aplicando el modelo de economía circular.
El ácido málico se produce a partir de glicerol mediante una cepa modificada de Escherichia coli, que convierte eficientemente el glicerol en ácido málico a través de un proceso llamado fermentación oscura.
Este método permite obtener hidrógeno de manera sostenible y reduce la dependencia de combustibles fósiles, contribuyendo a la transición energética y al aprovechamiento de residuos industriales como el glicerol.