ÀMBIT
Producció d’hidrogen
Nivell de Maduresa
TRL 4
Nivell de Desenvolupament
Prototip
Generació d’hidrogen a partir d’aigües residuals
Entitat:
Tecnologia electroquímica per al tractament simultani d’aigües residuals industrials de baixa biodegradabilitat i elevada conductivitat amb producció i recuperació d’hidrogen. El disseny bi-compartimental de la cel·la electroquímica possibilita el tractament oxidatiu de l’efluent industrial al compartiment anòdic, mentre que en el compartiment catòdic es genera hidrogen.
Actualment, la tecnologia es focalitza en el tractament d’efluents de la indústria tèxtil, la qual genera aigües residuals d’elevada alcalinitat i conductivitat que presenten contaminants orgànics recalcitrats. Els contaminants orgànics d’aquestes aigües residuals poden ser degradats en tractaments d’electrooxidació i fotoelectrooxidació que permeten reutilitzar l’efluent i que generen hidrogen com a subproducte. Tenint en compte que aquesta indústria també necessita aigua calenta per a la producció de teixits, la tecnologia proposada busca optimitzar el consum energètic de l’empresa impulsant l’electròlisi i/o la fotoelectròlisi de l’aigua residual de processos com el merceritzat, la tintura o l’estampació per aprofitar-ne la producció d’hidrogen (que actualment es llença a l’exterior) per a utilitzar-la ja sigui com a combustible, fent un “blending” amb el gas natural, o emmagatzemant l’hidrogen per a posteriors usos.
Es tracta, doncs, de validar la tecnologia en termes d’eficiència tant del tractament de contaminants recalcitrants com de la generació i recuperació de l’hidrogen, tant en efluents de la indústria tèxtil com en altres tipus d’efluents industrials que presentin compostos orgànics de baixa biodegradabilitat i amb conductivitats significatives.
Repte que resol
- Economia circular: fa possible la circularitat de recursos finits com l’aigua i l’hidrogen.
- Optimització de costos: disminució dels costos associats al proveïment d’aigua i al posterior tractament de depuració. Reducció de l’ús de recursos fòssils com el gas natural utilitzat a les calderes, i els costos associats al seu consum.
- Competitivitat del sector tèxtil: disminució dels costos en la producció i l’optimització de l’ús de recursos naturals (aigua, sals i hidrogen) i l’impacte positiu sobre la sostenibilitat ambiental d’aquestes empreses.
Àmbit d'aplicació
L’àmbit d’aplicació de la tecnologia proposada és divers:
- Indústries de diversos sectors que generin efluents residuals industrials que presentin contaminants orgànics de baixa biodegradabilitat i conductivitat elèctrica elevada.
- Descontaminació d’aqüífers salobres que presentin contaminació per pesticides, fàrmacs o PFAS.
- PIMES i grans empreses dedicades al disseny i construcció de sistemes electroquímics.
- PIMES i grans empreses dedicades al disseny i construcció de plantes per al tractament d’aigua.
- PIMES i grans empreses especialitzades en l’emmagatzematge d’hidrogen i la seva aplicabilitat
Publicacions principals
- Electrochemical wastewater treatment with simultaneous hydrogen production in textile industry. D. Cuesta-Mota, L. Canals Casals, V. López-Grimau. XXVII Congreso Internacional de Dirección e Ingeniería de Proyectos. San Sebastián, 10-13 juliol 2023.
- http://dspace.aeipro.com/xmlui/handle/123456789/3419
- La economía circular tras generar hidrógeno verde en el tratamiento electroquímico de efluentes textiles. D. Cuesta-Mota, L. Canals Casla, V. López-Grimau. X Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos. Castelló de la Plana, 20-22 juny 2023http://hdl.handle.net/10234/204239
Projectes relacionats
- WhATTer: Hydrogen from wastewater: circularity of energy and water in textile industry (TED2021-129361B-I00 Proyectos estratégicos orientados a la transición ecològica y digital)