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Nanotecnología biogás energías renovables España
marzo 27, 2023
Desarrollo de startup. Profundizan en la nanotecnología para brindar mayor eficiencia a las generación renovables
Se trata de Smallops, una empresa fundada por jóvenes emprendedores que desarrolla tecnología para la valorización de los residuos del sector oleícola, el alperujo y el alpechín. Esta puede contribuir a reducir el LCOE de los parques de generación y tiene un gran potencial para la generación de hidrógeno, la fabricación de electrodos para pilas de H2 y captura de CO2.

Según el diccionario, la nanotecnología es la manipulación de la materia a una escala casi atómica para crear nuevas estructuras, materiales y aparatos. 

Esta promete avances científicos en muchos sectores como la medicina, productos para el consumidor, energía, materiales y fabricación.

Tres jóvenes emprendedores españoles se propusieron utilizarla para crear tecnología que sea útil para la producción de biogás en base a residuos del sector oleícola, el alperujo y el alpechín. 

Con esa misión crearon Smallops y descubrieron que el tratamiento de estos residuos se obtienen, además, nanopartículas de hierro encapsuladas en carbono, denominadas OPS, con múltiples aplicaciones medioambientales. 

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En entrevista con Energía Estratégica España, Maria Jara Perea, Cofundadora y COO de la firma explica cómo estas pueden mejorar los procesos de producción de biogás, reducir el LCOE de los parques de generación y potenciar la generación de hidrógeno y captura de CO2. 

¿Cuáles son los servicios que presta Smallops?

En Smallops llevamos más de 3 años apostando por la bioenergía a través de la I+D+i, en concreto el biogás y el biometano ya que lo entendemos como una manera sostenible de gestionar los residuos orgánicos que se generan en el mundo. 

Además, este tipo de generación de energía tiene la ventaja que es independiente en gran medida de las inclemencias climáticas, a diferencia de otras energías renovables como la solar y la eólica.

El desarrollo del sector del biogás, de especial importancia en el entorno europeo actual, evitará la emisión de toneladas de dióxido de carbono (CO2). 

También servirá para reducir la dependencia energética, reforzar la economía circular y fijar la población rural, gracias al crecimiento de su amplia cadena de valor empresarial.

¿Cómo la nanotecnología puede ayudar al futuro del sector de las energías renovables?

La nanotecnología puede tener un papel crucial en el futuro no tan lejano de las energías renovables, ya sea por su empleo a la hora de nuevos materiales constructivos, sensores, catalizadores y aditivos que mejoren la sostenibilidad y la eficiencia de todo el sector.

Concretamente en el sector del biogás tenemos ya ejemplos reales acerca de cómo la nanotecnología puede mejorar la eficiencia y la sostenibilidad de la producción de biogás, lo que puede contribuir a la transición hacia una economía más verde y sostenible. 

Asimismo, la nanotecnología también puede utilizarse para desarrollar sistemas de monitoreo y control de la producción de biogás, lo que permitiría a los productores de biogás optimizar la producción y la calidad del biogás de manera más eficiente.

En nuestro caso específico, hemos desarrollado nanopartículas de hierro cero valente encapsuladas en una matriz de carbono (OPS) utilizando la carbonización hidrotermal (HTC) aplicada al alpechín, residuo agroindustrial ligado a la producción de aceite de oliva. 

Las OPS pueden utilizarse para mejorar la producción de biogás y la calidad del digestato obtenido como enmienda orgánica.

En resumen, la nanotecnología puede ser una herramienta importante para mejorar la eficiencia y sostenibilidad de la producción de biogás. 

En Smallops, estamos entusiasmados por seguir explorando y aprovechando el potencial de la nanotecnología en este sector, para así contribuir a la transición hacia una economía más sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

¿Puede reducir el LCEO de los parques de generación de energía?

Es importante destacar que nuestra tecnología puede contribuir a la reducción del LCOE de los parques de energía renovable, especialmente en aquellos que utilizan biogás como fuente de energía.

La tecnología de Smallops puede mejorar la eficiencia de la producción de biogás a partir de residuos orgánicos, lo que puede reducir los costos de producción y hacer que el biogás sea una opción más atractiva en términos de costo en comparación con otras fuentes de energía. 

Además, el digestato resultante de la producción de biogás puede utilizarse como fertilizante orgánico de alta calidad, lo que reduce los costos de los insumos en la agricultura y mejora la sostenibilidad de la producción agrícola.

Igualmente, hemos observado que nuestro producto tiene un gran potencial para la generación de hidrógeno y captura de CO2. 

¿Cómo aplican su tecnología?

En el sector energético, las OPS pueden emplearse para la fabricación de electrodos para pilas de combustible aplicable en la generación de hidrógeno y en la mejora del rendimiento de la producción de biohidrógeno y biometano.

Actualmente, estamos centrados en el uso de estas nanopartículas para mejorar los procesos de producción de biogás ya que aportan diferentes beneficios al proceso:

  1. Eliminación del gas sulfhídrico en un 99% (H2S), corrosivo para los motores de combustión del biogás y  causante del característico olor a “huevos podridos”. 
  2. Incremento en un 24% de la degradación de compuestos orgánicos fitotóxicos en el propio proceso  de digestión anaerobia, tales como los polifenoles, los cuales inhiben el proceso de producción de biogás. 
  3. Mayor estabilidad del proceso de producción de biogás frente a variaciones del sustrato,  favoreciendo la transición hacia la instauración masiva del biogás como una fuente de energía renovable y confiable. 
  4. Mejora un 21% la producción de metano (CH4). 
  5. Reducción de costes de producción de biogás en la misma medida que: 

✓ Aumenta la producción de metano. 

✓ Evita la formación de sulfhídrico, aumentando la vida útil de los motores de cogeneración. 

  1. Digestato resultante de mayor interés y viabilidad para su aplicación en suelos, debido al mayor  contenido en hierro y azufre (nutrientes esenciales para las plantas) y su menor carga contaminante (DQO,  DBO, polifenoles…), lo cual es un valor añadido que incrementa, aún más, la rentabilidad del proceso. 

¿Qué desafíos encuentran en España para su desarrollo?

La situación del biogás y biometano en España muestra la necesidad de impulsar la producción de plantas de digestión anaerobia para alcanzar las metas europeas de transición energética y reducción de emisiones de GEI, y poder seguir el paso de otros países europeos como Alemania, Inglaterra, Francia e Italia. 

Para haceros una idea, España cuenta con unas 300 plantas de biogás, muy por detrás del actual líder; Alemania con unas 11.000 plantas. 

Hasta hace poco, Alemania lideró el sector del biogás y el biometano, y sigue teniendo un peso importante; sin embargo, hay otros países que están creciendo más rápido, especialmente en el caso del biometano. Francia lidera este crecimiento, junto con Italia y los países nórdicos.

Por esta razón y conociendo las limitaciones en el mercado Español, Smallops ya está testando las OPS en Dinamarca y Francia para dar el salto internacional a países con un mayor número de plantas de biogás y biometano.

¿Cuáles son las expectativas de crecimiento?

En Smallops buscamos soluciones innovadoras para hacerle frente al cambio climático a través de la nanotecnología.

Actualmente hemos escalado la tecnología poniendo en marcha una planta cuyo reactor es capaz de generar 150 kilos de nanopartículas por producción, siendo los primeros productores y proveedores en el mercado español de OPS a partir de residuos agroindustriales como es el residuo oleícola, alpechin y alperujo. 

El objetivo de esta primera planta es terminar de validar el producto en el mercado a escala industrial, pudiendo ofrecer suficiente cantidad de OPS para su uso a nivel industrial tanto en España como a nivel de Europa. 

Una vez aceptado el producto en el mercado del biogás, nuestro siguiente paso será instalar una planta más grande de producción de nanopartículas.

No sólo para seguir abasteciendo el mercado del biogás, sino también ampliar la aplicación a sectores como el tratamiento de aguas, procesos de remediación de suelos contaminados y otras aplicaciones dentro del sector industrial y energético, como el tratamiento de corrientes gaseosas industriales y/o la fabricación de electrodos para pilas de combustible. 

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