El projecte “Nanomaterials per a la millora de la digestió anaeròbia: incrementant el contingut en metà i convertint diòxid de carboni a metanol – SQUEEZER – TED2021-130407B-100 ” subvencionat en la convocatòria 2021 –Proyectos estratégicos orientados transición ecológica y transición digital 2021 Digital del Ministerio de Ciencia e Innovación, uneix dos mons aparentment desconnectats, el del tractament de residus mitjançant processos biològics i el de la nanotecnologia. La hipòtesi del projecte SQUEEZER és que és possible millorar el procés de digestió anaeròbia des d’una perspectiva global: i) augmentant el contingut de metà del biogàs mitjançant l’addició de nanomaterials al digestor anaeròbi i ii) convertint part del diòxid de carboni present en el biogàs a metanol mitjançant catàlisi amb nanomaterials.
L’efecte de les nanopartícules metàl·liques sobre la digestió anaeròbia s’està estudiant des de fa uns anys en diferents grups de recerca. Concretament, el nostre grup de recerca (paral·lelament a un altre grup de recerca) va informar per primera vegada el 2014 d’una millora del procés de digestió anaeròbia de residus orgànics mitjançant l’addició de nanopartícules d’òxid de ferro. Des de llavors, s’han utilitzat diferents tipus de nanomaterials per millorar el procés de digestió anaeròbia. A més de les nanopartícules basades en ferro, altres també han reportat efectes positius, com ara nanopartícules basades en cobalt, òxid de titani, òxid de molibdè o níquel. Com s’ha comentat, a més d’augmentar la producció de biogàs o el seu contingut en metà, el procés global de digestió anaeròbia també es pot millorar mitjançant la conversió de diòxid de carboni del biogàs en metanol. El metanol té característiques similars a l’hidrogen, però és líquid en condicions normals, per la qual cosa és una bona alternativa. La gestió del metanol és anàloga als combustibles líquids tradicionals com la gasolina i es pot utilitzar com a font d’energia per al transport o com a molècula de plataforma per produir compostos de valor afegit. La conversió de diòxid de carboni a metanol és coneguda, però es realitza en condicions d’elevada temperatura i pressió. L’objectiu del projecte SQUEEZER és aconseguir aquesta conversió a temperatures i pressions més baixes mitjançant l’ús de nanomaterials.
Principals resultats en la millora del procés biològic de la de digestió anaeròbia
| Nanopartícula | Procés | Millora |
| nVZI | Discontinu | En curs |
| nZVI@Quitosan | Discontinu | En curs |
| Níquel | Discontinu | No es detecta cap millora |
| Cobalt | Discontinu | No es detecta cap millora |
| Quitosan | Discontinu |
Principals resultats en la conversió de diòxid de carboni a metnol
| Nanomaterial | Resultats |
| CuO/ZnO/Al2O3@chitosan | productivitats de 92,44 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat superior al 90% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar (+) |
| CuZnO | productivitats de 14,4 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 76% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
| CuZnOCeO2 | productivitats de 15,1 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 71% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
| CuZnOCeO2@Ce-MOF | productivitats de 21,3 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 52% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
| CuZnOCeO2@MOF-5 | productivitats de 23,3 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 79% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
| CuZnOCeO2@ZIF-8C | productivitats de 15,9 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 61% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
| Ce-MOF | productivitats de 0,7 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 90% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
| MOF-5 | productivitats de 1,4 mg de Metanol/g catalitzador/h, amb una selectivitat del 93% a una temperatura de 260°C y una pressió 10 bar |
