COOMET - A second chance to CO2: Technological platform based on bioelectrochemical systems

El cambio climático y el futuro agotamiento de los recursos son dos de los retos más importantes que debe enfrentarse la humanidad. Las emisiones de dióxido de carbono y su acumulación en la atmósfera son unas de las principales de estos problemas. La Unión Europea se ha comprometido a conseguir una reducción del 40% de los gases de efecto invernadero para el 2030 y llegar a un 80% de reducción en el 2050. La fijación y utilización del dióxido de carbono puede ser jugar un papel importante para lograr estos objetivos. Además, cualquier esfuerzo orientado al ahorro energético y la producción con huellas de carbono favorables, es recomendable. Una de esas actuaciones o tecnologías se basa en la electroquímica microbiana (MET), un modo adaptable a la fijación de carbono que se encuentra en constante desarrollo. El proyecto COOMET ofrece un plan experimental orientado a aumentar la resiliencia y la estabilidad de un nuevo concepto de bio-refinería basado en reacciones biológicas catalizadas en un electrodo. Esperamos dar al CO2 una segunda oportunidad mediante el desarrollo de una plataforma que permita la captura de CO2 de emisiones industriales y convertirlo en compuestos de síntesis de elevada valor añadido: ácidos carboxílicos (ej. acido butírico y caproico), y alcoholes (ej. etanol y butanol). Estos compuestos son materias primas para la elaboración de cosméticos, productos farmacéuticos, o biocombustibles a partir de su transformación. El proyecto COOMET necesita para su desarrollo de una estructura y sinérgica conjunta de tres aspectos clave: la utilización de la energía eléctrica, su conversión a energía química, y la biosíntesis a partir de CO2. Nuestra apuesta consiste en explorar las posibilidades el uso de la MET tecnología posible y proporcionar una nueva plataforma para incrementar aumentar la producción de compuestos de carbono de cadena más larga. La plataforma se basará en un sistema de dos etapas en el cual se permitirá el control por separado de las condiciones de reacción para ofrecer las condiciones óptimas de los procesos biológicos que deben tener lugar en cada uno de los reactores. Esta configuración parece ser una vía para controlar la producción de un producto específico. En la primera etapa el CO2 será convertido a acetato utilizado la producción in situ de H2. El principal objetivo de esta etapa es dirigir la producción a la formación de acetato en un sistema MET simple, robusto y eficiente. En la segunda etapa tendrá lugar la elongación de la cadena obteniendo un producto específico conseguido gracias al control de parámetros fisicoquímicos y las concentraciones de H2 y CO2 en el sistema. El proyecto COOMET trabajará en tres frentes principales. Primero, a nivel de configuración evaluando distintos modos de operación y las condiciones fisicoquímicas que conducen a un funcionamiento eficiente. En segundo lugar, el conocimiento básico de los parámetros cinéticos, mecanismos reguladores de los cambios metabólicos, y los efectos de las variables ambientales sobre el crecimiento para el estudio metabólico de los microorganismos productores de hidrógeno y homoacetogénicos. En tercer lugar a nivel de proceso los módulos serán integrados en la plataforma, y el funcionamiento de la primera etapa (producción acetato), la segunda etapa (elongación a ácidos carboxílicos y/o alcoholes) y proceso de separación, será explorado a fondo en términos económicos e indicadores ambientales.

Informació addicional

  • Inici: 2019
  • Durada: 36 months
  • Ajut LEQUIA: 181.500 Euros
  • Organisme finançador: Ministerio de Ciencia
  • Programa: Retos I+D+I de la Sociedad
  • Referència: RTI2018-098360-B-I00

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Nom/Títol

Inici

Organisme finançador

Programa

Laboratori d’Enginyeria Química i Ambiental

Institut de Medi Ambient
Universitat de Girona
Campus Montilivi
17003 Girona

Parc Científic i Tecnològic de la UdG
Edifici Jaume Casademont, Porta B
Pic de Peguera, 15
17003 Girona
Tel. +34 972 41 98 59
info@lequia.udg.cat

 

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