Los científicos de UNSW han demostrado que las membranas de grafeno se pueden usar para purificar el metano que está presente en el biogás generado durante la descomposición de los materiales en las plantas de aguas residuales. Crédito: Universidad de Nueva Gales del Sur

Los investigadores de la UNSW están utilizando grafeno de «material maravilloso» para generar energía sostenible en plantas de tratamiento de aguas residuales municipales.

Los científicos de UNSW que desarrollaron un filtro de grafeno para mejorar la calidad del agua potable descubrieron una nueva aplicación para la forma muy delgada de carbono: la capacidad del grafeno para purificar el metano del biogás producido en las plantas de aguas residuales .

El equipo de investigación, dirigido por el Dr. Rakesh Joshi de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la UNSW, ha demostrado a escala de laboratorio que las membranas de grafeno se pueden usar para extraer metano presente en el biogás generado durante la descomposición de materiales orgánicos en plantas de aguas residuales.

La investigación indica que es posible purificar el metano del biogás en un ambiente de planta de tratamiento de aguas residuales, creando una fuente potencial de energía renovable. El biogás, una mezcla de metano y otras impurezas, se produce durante la digestión anaeróbica en el tratamiento de aguas residuales, el proceso de separación de bacterias del material biodegradable.

«Estamos trabajando en estrecha colaboración con Sydney Water para convertir estos hallazgos en una tecnología adaptable para plantas de tratamiento de aguas residuales«, dijo el Dr. Joshi. «El grafeno, una delgada lámina de átomos de carbono que se forma en forma de panal, se considera un material maravilloso que es más fuerte que el acero. Nuestro equipo enfoca la investigación del grafeno para generar soluciones innovadoras que la industria pueda usar«.

El Equipo de Grafeno de UNSW, en asociación con Sydney Water, ya ha demostrado con éxito un filtro a escala de laboratorio a base de grafeno que puede eliminar más del 99% de la materia orgánica natural ubicua que queda durante el tratamiento convencional del agua potable.

«La última investigación de nuestro grupo indica que es posible usar grafeno para extraer y refinar metano para reciclarlo y reutilizarlo como fuente de energía«, dijo el Dr. Joshi.

El Dr. Heri Bustamante, científico principal en tratamiento en Sydney Water, dijo que era necesario desarrollar tecnologías más rentables y más fáciles de operar para purificar el valioso metano en el biogás.

«Sydney Water actualmente utiliza biogás producido en el proceso de tratamiento de aguas residuales para generar energía. El uso de grafeno permitirá una mayor captura de metano para expandir los usos potenciales más allá de los requisitos de Sydney Water. La producción de metano para alimentar los autobuses podría ser un posible uso futuro, por ejemplo«, dijo el Dr. Bustamante. «Esto contribuiría al potencial de crear una economía circular en Sydney Water».

El Dr. Joshi dijo: «Estas son noticias positivas para las industrias de aguas residuales y energías renovables, ya que será posible usar el metano purificado para otras aplicaciones. Las membranas a base de grafeno muestran la eliminación de dióxido de carbono de la mezcla de gases«.

En 2018, el equipo realizó pruebas en muestras de la planta de filtración de agua Nepean de Sydney Water en el oeste de Sydney con resultados que eliminaron casi el 100% de la materia orgánica natural mientras se mantenía un alto flujo de agua a presión atmosférica. Cada día, Sydney Water suministra 1.500 millones de litros de agua potable que se trata en una de las nueve plantas de filtración de agua, o la planta de desalinización.

El equipo del Dr. Joshi ha estado trabajando con Sydney Water durante los últimos cuatro años para desarrollar un diseño de membrana de grafeno que ahora se está ampliando para su comercialización. Se espera que las membranas de grafeno estén listas para pruebas en plantas en Sydney Water dentro de los próximos cinco años.

Via: https://phys.org/news/2019-10-scientists-graphene-filter-purify-methane.html