Convierten desperdicio de cerveza en almacenamiento de energía

El departamento de ingeniería de la Universidad de Colorado Boulder (CUB) a desarrollado un innovador proceso de bio-manufactura que usa organismos biológicos cultivados en el desperdicio de agua generado por la cerveza, para crear materiales basados en carbón necesarios para fabricar celdas de almacenamiento de energía.

Este nuevo acoplamiento de cervecerías y baterías podría sentar una oportunidad de ganar-ganar reduciendo los elevados costos del tratamiento de aguas para los productores de cerveza mientras provee a los fabricantes con un mayor rendimiento en la relación costo-efectivo para crear tecnologías renovables y naturales-derivadas para las celdas de combustible.

“Las cervecerías usan aproximadamente siete barriles de agua por cada barril de cerveza producido”, dijo Tyler Huggins, un estudiante de la universidad del Departamento de Ingeniería Civil, Medio Ambiente y Arquitectura, quien actualmente se encarga del estudio. “Y no pueden simplemente tirarlo al drenaje porque requiere extra filtración.”

El proceso de convertir material biológico, o biomasa, en electrodos de baterías con base de carbón es actualmente usado en algunos sectores de la industria energética. Pero naturalmente la biomasa está limitada por su corto suministro, el impacto durante la extracción y la composición química intrínseca, representando un alto costo, difícil de optimizar.

Como sea, el equipo de investigación de la CUB utiliza la insuperable eficiencia de los sistemas biológicos para producir sofisticadas estructuras y químicos únicos cultivando un hongo de rápido crecimiento, Neurospora Crassa, en el agua rica en azucares producidas por las cervecerías de Colorado.

“El desperdicio de agua es ideal para que nuestro hongo pueda florecer, así que estamos felices de usarla”.- Huggins.

Cultivando su materia prima en desperdicios acuosos, la investigación fue capaz de mejorar la caracterización química del hongo y sus procesos físicos desde el inicio. De este modo han creado uno de los más eficientes y naturalmente derivados electrodos de baterías de ion-litio conocidos hasta ahora, mientras limpian el agua en el proceso.

Si el proceso fuese aplicado a gran escala, las cervecerías podrían potencialmente reducir su costo municipal por tratar el desperdicio mientras que la industria de la manufactura puede ganar acceso a un mediano costo-efectivo de incubación para las avanzadas tecnologías de los componentes para baterías.

“Lo novedoso de nuestro proceso es cambiar el proceso de manufactura de arriba-abajo a abajo-arriba” dijo Zhiyong Jason Ren, un profesor asociado en el CUB, Environmental and Architectural Engineering y co-autor del estudio. “Estamos biodiseñando correctamente los materiales desde el inicio”.

Huggins y el estudiante Justin Whiteley, co-autor también de CUB, han patentado el proceso y creado “Emergy”, una compañía dirigida a comercializar tecnologías.

“Vemos gran potencial para escalar porque no hay nada que requiera el proceso que no esté ya disponible”.- Tyler Huggins.

El equipo de investigación se asoció con Avery Brewing, una cervecería de Boulder, en orden de explorar un gran programa piloto para la tecnología. Huggins y Whiteley recientemente compitieron en las finales de la incubadora del U.S. Department of Energy en el concurso de Argonne National Laboratory en Chicago, Illinois.

“Esta investigación habla del espíritu del emprendedor en CUB”, dijo Ren, quien planea continuar experimentando con sus mecanismos y propiedades de crecimiento del Neurospora dentro del desperdicio de agua. “Es increíble ver estudiantes teniendo éxito y creando lo que tiene potencial de ser una tecnología transformativa. El almacenamiento de energía representa una gran oportunidad para el estado de Colorado y más”.

Con información de Materials & Interfaces Applied y Phys.org | Traducción y notas del proyecto Alterius.