Innovación en procesos de valorización de CO2 y metano

La necesidad de mitigar los gases de efecto invernadero que se acumulan en la atmósfera está abriendo paso a nuevos procesos de valorización de gases como el CO₂ y el metano. En AINIA hemos desarrollado, a través del proyecto COMBOI con el apoyo de IVACE y fondos FEDER, soluciones innovadoras de aprovechamiento integral del CO₂ y del metano, y su valorización a bioproductos de valor en la industria. Este avance contribuye a reducir la huella de carbono y abre nuevas oportunidades en la economía circular. Los gases de efecto invernadero (GEI) presentan una tendencia creciente, lo que está contribuyendo al aumento de la temperatura media global y a la aceleración de los impactos del cambio climático. Entre estos gases, el dióxido de carbono (CO₂) y el metano destacan por su abundancia, y se generan principalmente a partir de actividades humanas como la quema de combustibles fósiles, la agricultura, la ganadería y la industria. Estos gases también son los componentes principales del biogás, derivado de procesos de digestión anaerobia. La acumulación de estos GEI en la atmósfera durante períodos prolongados implica que sus efectos persisten mucho más allá de las acciones inmediatas. Frente a esta situación, resulta esencial implementar estrategias innovadoras y sostenibles en la industria con el objetivo de reducir las emisiones y avanzar hacia un modelo económico más sostenible. Con el proyecto COMBOI, desarrollado por AINIA con el apoyo del Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y fondos FEDER, hemos dado un paso adelante en esta dirección. El objetivo del proyecto ha sido desarrollar distintas vías de valorización integral del CO₂ y del metano en productos biobasados de alto valor industrial, como bioplásticos (PHAs), proteínas alternativas y biometanol. Además, hemos desarrollado una tecnología innovadora de captura de CO₂ a partir de corrientes de gases poco concentradas. A través del proyecto COMBOI, combinamos ciencia, tecnología y colaboración empresarial para avanzar en la lucha contra el cambio climático y promover un modelo de economía circular.  

Procesos innovadores para la conversión del CO₂ y del metano: Avances clave del Proyecto COMBOI

En AINIA, mediante el desarrollo del proyecto COMBOI, hemos conseguido desarrollar distintas vías de valorización del CO₂ y del metano a través de la biotecnología para la obtención de bioproductos de valor industrial como:

• Bioplásticos como el PHA, mediante el empleo de bacterias HOB (hydrogen-oxidizing bacteria), capaces de fijar CO₂ y acumular gránulos de PHAs. Una vez acumulados, hemos estudiado metodologías de extracción sostenible de estos compuestos empleando green-solvents.
• Proteína microbiana (Single-cell protein), por un lado, a través de bacterias HOB capaces de acumular proteína de gran calidad a partir de CO₂, y, por otro lado, a través del uso de un co-cultivo de cianobacterias y bacterias metanotrofas para el consumo de CO₂ y metano y la producción de proteína.
• Biometanol, mediante el uso de una cepa metanotrofa que utiliza el metano como única fuente de carbono y energía, y es capaz de producir biometanol como producto de su metabolismo.

  Para el desarrollo de las distintas rutas biotecnológicas de valorización del CO₂ y del metano, especialmente en la producción de proteína microbiana, hemos trabajado con biogás real proveniente de la actividad industrial, suministrado por empresas de la Comunitat Valenciana colaboradoras del proyecto. Esto ha permitido validar los procesos en condiciones reales, demostrando no sólo su viabilidad técnica, sino también su elevado potencial de aplicación industrial. Los resultados obtenidos demuestran que estos procesos pueden convertirse en soluciones más sostenibles para transformar residuos gaseosos en productos de alto valor para distintos sectores industriales. Además, en COMBOI hemos desarrollado una tecnología avanzada de captura de CO₂ mediante zeolitas sintéticas que permite la adsorción y desorción controlada a partir de corrientes reales poco concentradas en CO₂, como ocurre en el caso del biogás. De esta forma, se optimiza la recuperación del CO₂ para su posterior valorización o almacenamiento, aumentando la eficiencia del proceso y reduciendo las emisiones a la atmósfera, al mismo tiempo que se abre la posibilidad de integrar esta tecnología en sistemas energéticos basados en biogás, contribuyendo a un modelo más sostenible y circular. Para incrementar los rendimientos tanto en los procesos de captura como en los de valorización, en el marco del proyecto hemos explorado el uso de bacteriófagos como estrategia de biocontrol, con el objetivo de optimizar la composición del biogás y reducir la presencia de compuestos que puedan interferir en estos procesos, como el H₂S. Mediante esta estrategia se puede contribuir a una mejora significativa de la calidad del biogás, lo que se traduce en un aumento de los rendimientos y de la eficacia de los procesos estudiados. Los resultados del proyecto COMBOI refuerzan el compromiso de AINIA con la investigación aplicada y el desarrollo de soluciones tecnológicas que contribuyen a una industria más sostenible, transparente y competitiva, avanzando hacia un modelo de economía circular.