Investigadores de la Universidad Tecnológica de Nanyang (NTU) en Singapur han desarrollado un bioproceso electromecánico integrado capaz de valorizar los lodos residuales de las plantas de tratamiento de aguas con un mínimo impacto ambiental. Este innovador método ha logrado un hito a nivel mundial al transformar casi la totalidad del carbono orgánico en recursos valiosos, reduciendo las emisiones de carbono en un 99.5% y el consumo energético en un 99.3% en comparación con los métodos tradicionales.
La creciente generación de lodos de depuradora en las megaciudades supone un desafío ambiental y económico, ya que estos residuos contienen metales pesados y otros contaminantes difíciles de eliminar. Actualmente, su eliminación mediante incineración o vertederos es costosa y genera un alto impacto ambiental.
Con este nuevo proceso, los lodos se convierten en hidrógeno verde, una fuente de energía limpia, y en proteína unicelular, un ingrediente con potencial para la alimentación animal. Este avance responde a la necesidad urgente de gestionar los residuos de manera más eficiente y sostenible, especialmente ante el crecimiento urbano acelerado. Según la ONU, para 2050 la población urbana aumentará en 2,500 millones de personas, lo que incrementará significativamente la producción de estos residuos.
Para lograr estos resultados, los investigadores han desarrollado un proceso innovador que combina métodos mecánicos, electroquímicos y biológicos en tres pasos clave. Primero, los lodos se fragmentan y se someten a tratamientos químicos para remover contaminantes tóxicos. Luego, mediante electrodos especializados, los materiales orgánicos se convierten en ácido acético y gas hidrógeno, ambos con aplicaciones industriales y energéticas. Finalmente, bacterias fotodependientes transforman los nutrientes restantes en proteína unicelular apta para la alimentación animal.
Las pruebas de laboratorio han demostrado que este método supera ampliamente las tecnologías convencionales, obteniendo logros como la recuperación del 91.4% del carbono orgánico presente en los lodos, la conversión del 63% del carbono en proteína unicelular, la producción de hasta 13 litros de hidrógeno por hora mediante energía solar, la reducción del 99.5% en emisiones de carbono y el 99.3% en consumo energético comparado con la digestión anaeróbica, además de la eliminación total de metales pesados, evitando la contaminación ambiental.
A pesar de sus notables ventajas, los investigadores destacan que la implementación a gran escala presenta desafíos técnicos y económicos. Los costos de los procesos electroquímicos y la necesidad de adaptar el sistema a las plantas de tratamiento de aguas residuales son algunos de los retos a superar. No obstante, a medida que la energía renovable se expanda globalmente, este bioproceso electromecánico representa una solución prometedora para la valorización sostenible de residuos urbanos.
