La ciencia ha dado un paso más allá en la búsqueda de soluciones sustentables para la gestión de residuos. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur han desarrollado un proceso innovador que convierte los barros del tratamiento de aguas cloacales en hidrógeno verde para energía limpia y proteínas unicelulares para alimentación animal.
Este desarrollo, publicado en Nature Water, ofrece una alternativa sustentable para manejar un problema ambiental creciente y, al mismo tiempo, impulsa la bioeconomía circular, transformando desechos en recursos estratégicos.
El desafío ambiental de los barros cloacales
Cada año, el mundo genera más de 100 millones de toneladas de barros cloacales, un subproducto del tratamiento de aguas residuales que, debido a su composición compleja y la presencia de contaminantes, es difícil de procesar y eliminar de manera eficiente.
Actualmente, su disposición final suele realizarse a través de incineración, vertido o aplicación en suelos, métodos que presentan desafíos ambientales y de costos. Frente a este escenario, el proceso desarrollado por la NTU propone una alternativa innovadora y sustentable para revalorizar estos residuos y convertirlos en insumos estratégicos para la energía y la alimentación.
Hidrógeno verde y proteínas: cómo funciona el proceso
El sistema desarrollado por la NTU se basa en un enfoque de tres etapas, impulsado por energía solar:
Separación mecánica y química: Los barros cloacales se descomponen y procesan para eliminar metales pesados y patógenos, permitiendo el aprovechamiento de sus componentes orgánicos.
Transformación electroquímica con energía solar: A través de un proceso electroquímico, los materiales orgánicos se convierten en ácido acético, un insumo clave para las industrias alimentaria y farmacéutica, y hidrógeno verde, un combustible clave en la transición energética.
Conversión biológica en proteínas unicelulares: En la última etapa, se incorporan bacterias fototrópicas, microorganismos capaces de utilizar la luz como fuente de energía para su metabolismo. Estas bacterias transforman los nutrientes residuales en proteínas unicelulares aptas para su uso en piensos animales.
Eficiencia y sustentabilidad: un paso adelante en la bioeconomía
Los ensayos de laboratorio han demostrado que este proceso permite:
✅ Recuperar el 91,4% del carbono orgánico presente en los barros cloacales.
✅ Transformar el 63% del carbono orgánico en proteínas unicelulares con valor nutricional.
✅ Generar 13 litros de hidrógeno por hora utilizando únicamente luz solar.
✅ Reducir en un 99,5% las emisiones de carbono y en 99,3% el consumo energético en comparación con los métodos tradicionales de tratamiento de residuos.
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Un futuro prometedor, pero con desafíos por delante
Si bien los resultados son prometedores, el equipo de la NTU reconoce que aún se requieren estudios adicionales para evaluar su viabilidad a gran escala. Entre los principales desafíos se encuentran los costos del proceso electroquímico y la implementación de esta tecnología en plantas de tratamiento de aguas residuales ya existentes.
Aun así, esta innovación representa un avance significativo hacia una bioeconomía más eficiente y sustentable, donde los residuos urbanos puedan ser transformados en fuentes de energía y alimentos, cerrando el círculo de la economía circular y aportando nuevas soluciones para el futuro.
