Onderzoekers van het Catalaanse Instituut voor Nanowetenschappen en Nanotechnologie (ICN2), een Severo Ochoa Center of Excellence, en de Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) hebben de nieuwe BiogàsPlus ontwikkeld, een technologie waarmee de productie van biogas met 200% kan worden verhoogd met een gecontroleerde introductie van ijzeroxide-nanodeeltjes in het proces van de verwerking van organisch afval.

De ontwikkeling van BiogàsPlus werd uitgevoerd door de ICN2's Inorganic Nanoparticle-groep, onder leiding van ICREA-onderzoeker Víctor Puntes, en door de Group of Organic Solid Waste Composting van de UAB School of Engineering, geregisseerd door Antoni Sánchez.

Het systeem is gebaseerd op het gebruik van ijzeroxide-nanodeeltjes als additief dat de bacteriën "voedt" die verantwoordelijk zijn voor het afbreken van organisch materiaal. Dit additief verhoogt de productie van biogas aanzienlijk en zet tegelijkertijd de ijzeren nanodeeltjes om in onschadelijk zout.

"We zijn van mening dat we een totaal innovatieve benadering bieden voor de verbetering van de productie van biogas en de verwerking van organisch afval, aangezien dit de eerste toepassing van nanodeeltjes is die met dit in gedachten is ontwikkeld. In aanvulling, het biedt een aanzienlijke verbetering in de afbraak van organisch afval in vergelijking met bestaande technologieën", legt Antoni Sánchez uit.

Volgens onderzoekers, de huidige biogasproductie is niet erg efficiënt - slechts 30 tot 40 procent van de organische stof wordt omgezet in biogas - in vergelijking met andere energiebronnen. "De eerste tests uitgevoerd met BiogàsPlus hebben aangetoond dat product de productie van dit brandbare gas tot 200% verhoogt. Dit vertaalt zich in een winstgevende en duurzame oplossing voor de verwerking van organisch afval, waardoor het gebruik van deze hernieuwbare energiebron wordt bevorderd", bevestigt Eudald Casals, ICN2-onderzoeker die deelneemt aan het project.

Momenteel, BiogàsPlus is met succes toegepast in cellulose en modder in stedelijke zuiveringsinstallaties, maar het kan ook worden gebruikt in verschillende anaërobe vergistingen, zoals landbouw, verwerking van industrieel of stedelijk afval.

"De uitdaging ligt nu in het extrapoleren van de technologie naar vergisters met een capaciteit van honderden kubieke meters. Dit zou het mogelijk maken om het te gebruiken in grootschalige anaerobe vergistingsprocessen over de hele wereld, waardoor de productie van biogas sterk toeneemt, een duurzame energie die gestaag groeit en voor iedereen toegankelijk is", Antoni Sánchez legt uit.

Toegepaste nanodeeltjes, een toegangspoort tot de markt

"Ons idee is het resultaat van vele projecten:je bestudeert het een en ontdekt het ander", Casal legt het uit. "We bestudeerden de toxiciteit van ijzeroxide-nanodeeltjes bij de afvalverwerking van anaërobe biologische processen toen we ontdekten dat ze niet alleen niet giftig waren, maar ze stimuleerden juist de productie van biogas", hij voegt toe.

Onderzoekers zagen deze ontdekking als de kans om een ​​zakelijk project te starten en de toepassing ervan mogelijk te maken. Met dat in gedachten, ze creëerden toegepaste nanodeeltjes, gestationeerd bij de ICN2 en momenteel bezig met het ondertekenen van een overeenkomst voor kennisoverdracht met de UAB.

"Ons bedrijfsconcept richt zich op het ontwerpen van processen met een laag energieverbruik, lage toxiciteit, minimalisering van afval en vermindering van vervuilende emissies", Víctor Puntes bevestigt. "In aanvulling, de samenstelling van het additief kan worden geoptimaliseerd in functie van het te behandelen afval, om een ​​maximale efficiëntie aan het proces te bieden."

Erkend Project

De inmiddels gepatenteerde BiogàsPlus-technologie ontving in 2011 een 100, 000 dollar subsidie ​​van de Bill &Melinda Gates Foundation. Het subsidiegeld ging naar het testen van de capaciteit van ijzeroxide-nanodeeltjes, wat hielp om de doeltreffendheid van de toepassing ervan in een proefvergister van 100 liter te verifiëren.

Dit jaar was BiogàsPlus een van de finalisten in de derde editie van het Repsol Entrepreneurs Fund. "Ons product werd geboren in een academische setting en we besloten het voorstel naar de Repsol Foundation te sturen, zodat ze ons konden helpen het product verder te ontwikkelen en op de markt te krijgen", alle drie de onderzoekers geven commentaar.