e-BIOMEOH

Comunicaciones en congresos

• 4ª edición de la conferencia Aportando Valor al CO2. 10-11/05/2023, Bilbao.
• “Power to Metanol basado en Electrosíntesis Microbiana (MES). Proyecto e-bioMeOH”

e-bioMeOH es un proyecto colaborativo liderado por el Departamento de Biomasa de CENER (Centro Nacional de Energías Renovables) en el que participa como socio NAITEC, en concreto la Unidad de Mecatrónica.

En el marco de la transición energética, la descarbonización de algunos sectores como el transporte pesado por carretera, el aéreo o el marítimo y numerosas industrias, en especial la industria química, presentan numerosos retos debido a su gran dependencia de los combustibles fósiles.

El metanol es uno de los productos químicos mas destacados en cuanto a mercado por sus numerosas aplicaciones, incluyendo los combustibles para transporte, como por la cantidad de emisiones generadas en su producción. Por ello, en este proyecto se ha tratado de desarrollar una ruta alternativa de producción de metanol a partir de CO₂ y electricidad de origen renovable mediante la tecnología de electrosíntesis microbiana, evitando de este modo no solo la emisión de gases de efecto invernadero sino, además, obteniendo un combustible 100% verde.

A lo largo de los mas de dos años de proyecto se ha estado trabajando desde diferentes perspectivas, dado el marcado carácter multidisciplinar necesario para desarrollar una tecnología disruptiva como la electrosíntesis microbiana que combina procesos biológicos con electroquímicos.

Así, se han llevado a cabo numerosos ensayos con diversos microorganismos para fijar CO₂ y producir metanol y a pesar de los resultados experimentales negativos con las bacterias metanotrofas seleccionadas inicialmente, ha sido posible identificar teóricamente una mezcla de microorganismos apropiados para tal fin.

Así mismo, se han desarrollado los prototipos en TRL 3 de 1 litro y TRL 4 de 5 litros del reactor de electrosíntesis microbiana basado en la tecnología de fermentación convencional incorporando electrodos para la síntesis electroquímica (Foto 1). Como mejora adicional del proceso, se ha desarrollado también un prototipo de sistema de extracción de metanol (Foto 2) de la mezcla del proceso bioelectroquímico y que puede aplicarse en continúo contribuyendo a un incremento de la productividad de este tipo de procesos.

Todo estos procesos y diseños han estado soportados además por modelos y simulaciones con software avanzado, que permiten mejoras y ajustes de las condiciones de operación y en el futuro, para la selección de materiales adaptados y funcionalizados para el desarrollo de los electrodos.

Pese a que no ha sido posible obtener metanol a partir de CO₂ en el transcurso del proyecto, los resultados son muy positivos dada la gran versatilidad de la tecnología de electrofermentación que permite la producción de numerosos productos a partir de diversos sustratos, utilizando los microorganismos adecuados en las condiciones de operación correctas.

Foto 1. Proceso de electrofermentación para la producción de metanol a partir de CO2 en reactor de 5 litros en CENER

Foto 2. Bancada de ensayos módulo de pervaporación para purificación de metanol en NAITEC