El método utiliza capas microbianas delgadas para producir gas renovable en condiciones sin oxígeno y podría apoyar el desarrollo de sistemas de carbono circular.

Estas condiciones anaeróbicas permiten que las capas de biopelículas absorban y metabolen el CO2 o el monóxido de carbono en metano. Esto es diferente de los métodos tradicionales de biogás que descomponen los desechos orgánicos, como el estiércol.

«En lugar de descomponer los desechos orgánicos, como se realiza en la producción tradicional de biogás, el método de biopelícula captura y procesa corrientes de gas utilizando microorganismos autoseleccionados que albergan dentro de la biopelícula delgada en condiciones libres de oxígeno», dijo el Dr. Lu Feng, científico de investigación, división del medio ambiente y recursos naturales en NIBIO.

Los investigadores también emplearon bioaugmentación, que implica agregar microbios productores de metano para dirigir y mejorar el rendimiento de biometano.

Pequeños portadores de biopelículas de plástico de la tecnología de biowater, comúnmente utilizados en el tratamiento de agua y aguas residuales, proporcionan una superficie para que las bacterias beneficiosas crezcan y funcionen de manera eficiente. © Lu Feng

Los experimentos tuvieron lugar en biorreactores donde los microorganismos como Metanotermobacter creció en superficies, formando las biopelículas. Además de mejorar la conversión de gas a metano, la estructura de biopelícula ayuda a proteger los microbios de toxinas como el sulfuro de hidrógeno.

Una declaración de Nibio señaló que «los sistemas sin biopelícula perdieron hasta el 30% del metano, mientras que los reactores de biopelículas mantuvieron una alta calidad de metano incluso en un contenido de sulfuro de hidrógeno extremadamente alto».

Más allá de CO2, la técnica también funciona con Syngas, una combinación de hidrógeno y monóxido de carbono, potencialmente permitiendo la conversión de desechos plásticos o biomasa leñosa en biometano. Sin embargo, la adición de hidrógeno controlada fue crítica para mantener el equilibrio del sistema.

«Esto muestra que los reactores de biopelículas tienen un gran potencial, pero también que requieren un control cuidadoso para funcionar de manera óptima a escala industrial», dijo el Dr. Feng.

«Los procesos basados en biopelículas ofrecen una … plataforma para la producción futura de biogás. Esto podría convertirse en una contribución importante para reducir las emisiones de gases nocivos mientras produce energía renovable», agregó.