Alerta tecnológica 43: Bioelectricidad: nuevos usos en las Pilas de Combustible Biológicas para la depuración de aguas

Las nuevas tecnologías aplicadas a la depuración de aguas residuales se encaminan hacia la reducción de los elevados costes energéticos que supone los tratamientos convencionales. Un ejemplo de ello, son las llamadas Pilas de Combustible Biológicas, una tecnología emergente y en fase de desarrollo que todavía no está aplicada en la industria agroalimentaria pero que si se está empezando a estudiar y que ayuda a generar bioelectricidad.
En las Pilas de Combustible Biológicas, se desarrolla un tipo de bacterias específicas (“eléctricamente activas”) que son capaces de oxidar la materia orgánica liberando además protones y electrones.
Así, las Pilas de Combustible Biológicas, utilizan la materia orgánica existente en aguas residuales para generar electricidad, CO2 y agua. Son una demostración de que se puede depurar aguas residuales y a la vez aprovechar esos residuos para generar bioelectricidad.
Se trata de una tecnología emergente que aún no está en fase de aplicación peque que si existen investigaciones avanzadas.
La principal aplicación de las Pilas de Combustible Biológicas se dirige hacia la depuración de aguas residuales con alto contenido en materia orgánica como, por ejemplo, sectores como la industria láctea y derivados, mataderos y derivados cárnicos, bodegas, industrias de bebidas, etc. A demás de materia orgánica las Pilas de Combustible Biológicas pueden operar utilizando efluentes cargados con Nitratos, ácidos grasos volátiles o sulfuros.
Debido a ello, gran parte de las industrias del sector agroalimentario aparecen como potenciales beneficiarias de esta tecnología ya que permitirían reducir los costes energéticos y económicos de depuración de sus aguas residuales, en comparación con los sistemas biológicas convencionales.
El Centro Tecnológico AINIA investiga su aplicación.
La industria agroalimentaria genera como consecuencia de su actividad, aguas residuales con una elevada carga orgánica y biodegradable (entre 10-100 veces mayor que las aguas residuales urbanas). Su correcta gestión requiere la adopción de sistemas de tratamiento para adecuar la calidad del vertido hasta los valores límites exigidos por la administración y a su vez, permitir la reutilización del agua que se usa preferentemente para la limpieza e higiene de las instalaciones agroalimentarias.
Desde el año 2012, Ainia viene desarrollando investigaciones respecto al uso de Pilas de Combustible Biológicas como tecnología alternativa para mejorar la sostenibilidad de la depuración de aguas residuales agroalimentarias. En este sentido el centro ya cuenta con una planta piloto experimental sobre la que se están evaluando las condiciones bajo las que transcurre la degradación de materia orgánica, así como su vinculación a los flujos energéticos generados por el sistema.

Vía: Econoticias.com

Alerta tecnológica 42: Las impresoras 3D logran lo impensable

El uso de impresoras en tres dimensiones se está normalizando en un amplio abanico de sectores: automoción, aeronáutica, maquinaria e incluso moda. Y, según los expertos, pronto llegará la hora de los hogares particulares. Hace más de una década se perfeccionaban prototipos para el diseño industrial y la ingeniería. Hoy, sus utilidades se han ampliado y diversificado, hasta llegar a objetos tan cotidianos como una silla o una lámpara. Hay incluso quien plantea la posibilidad de levantar puentes o edificios, como el arquitecto holandés Janjaap Ruijssenaars, que está trabajando en la construcción de un inmueble entero mediante este sistema. Para ello, el experto en robótica Enrico Dini ha desarrollado una técnica con la que se pueden imprimir piezas de hasta seis metros por nueve. Janjaap asegura que la resistencia de estos bloques es idéntica a la de los materiales convencionales. Y mientras él se concentra en su obra, la NASA investiga cómo fabricar arañas mecánicas gigantes que contribuyan a instalar una base permanente en la Luna. Otra novedad sorprendente consiste en la creación de órganos y tejidos a partir de células madre como base. Científicos de países como China o Escocia han avanzado considerablemente en esta línea. Todo comenzó como una tecnología para imprimir pequeños objetos de plástico a partir de un archivo tridimensional, sin embargo, actualmente se está empezando a utilizar esta misma fórmula en ámbitos aparentemente tan alejados de su origen como la cocina. Por ejemplo, ya existe la gastroimpresora, impulsada por el chef Paco Morales en colaboración con el Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña y el Green Geometry Lab, que permite esculpir componentes comestibles como el chocolate, la mantequilla o el queso. La combinación de impresión 3D y hardware libre es el inicio de una revolución de I+D en robótica, domótica y otras áreas. Los diseños y las especificaciones fluyen por internet a gran velocidad y llegan en pocos segundos a cualquier lugar, industria o empresa: juguetes para los niños, maquetas, piezas de repuesto, armamento, etc. Su principal inconveniente es el elevado coste de las máquinas, y eso que su precio ha bajado desde los 90.000 euros de las más antiguas y económicas. Sea como fuere, la oportunidad de reproducir objetos manufacturados sin necesidad de transportarlos físicamente porque solo hay que tener a mano su materia prima resulta de lo más tentadora. Vía: La Vanguardia

Alerta tecnológica 41: Nuevo cemento a partir de desechos creado en la Universidad del Valle

Con una amplia trayectoria y una copiosa producción intelectual, el Grupo de Investigación de Materiales Compuestos de la Escuela de Ingeniería de Materiales ha obtenido este año una nueva patente para la Universidad del Valle. La profesora Ruby Mejía de Gutiérrez, directora del grupo y Erich Rodríguez Martínez, investigador graduado en  la universidad y uno de los responsables del desarrollo, nos cuentan sobre esta investigación, sus alcances e impactos y nos hablaban a cerca de los retos del proceso y el largo recorrido que desde nuestra Facultad de Ingeniería se ha hecho en esta área del conocimiento. De acuerdo con los investigadores, la patente desarrollada involucra la reutilización y aprovechamiento de miles de toneladas de desechos y sub-productos industriales que son producidos a nivel nacional, como materia prima en la producción de nuevos cementos. Esta invención contribuye con el alcance de un desarrollo sostenible en la industria de la construcción, donde es posible producir materiales técnica, económica y ambientalmente más competitivos frente a los materiales tradicionales. ¿Cuál es el nombre de la Patente que recientemente fue obtenida por el Grupo de Materiales Compuestos de la Escuela de Ingeniería de Materiales? Esta patente fue obtenida en Colombia y se denomina Cementos inorgánicos no-Pórtland en sistemas binarios y/o ternarios obtenidos a partir de desechos y sub-productos industriales para usos estructurales y no estructurales.  Esta registrada ante la Superintendencia de Industria y Comercio, Registro No. 10-013707-00000-0000 (Universidad del Valle) y fue otorgada en marzo 18 del 2013 bajo la resolución 10585. ¿En qué consiste el desarrollo patentado? El desarrollo patentado hace referencia a las condiciones óptimas de diseño, dosificación y procesos de producción de nuevos conglomerantes libres de cemento Pórtland. Estos cementos no convencionales desarrollados en la patente se obtienen a partir de la activación alcalina de un material inorgánico (generalmente sub-productos o desechos industriales) de naturaleza amorfa (silicoaluminato) con un elevado o bajo contenido en Calcio, el cual es mezclado con un agente químico (activador alcalino) para obtener un material de características cementantes. Al llevar a cabo una mezcla de dichos componentes el material obtenido exhibe una manejabilidad apropiada para ser colocado en moldes de diferente geometría. Posteriormente, se inicia una serie de reacciones que son desarrolladas incluso a temperatura ambiente. Dichas reacciones conducen al endurecimiento del material y el incremento significativo de las resistencias mecánicas. Los resultados obtenidos en el laboratorio revelan que es posible obtener materiales con desempeños mecánicos similares y en algunos casos superiores a los concretos o morteros tradicionales basados en cemento Pórtland. Así mismo, el análisis detallado de la microestructura de estos nuevos cementos ha permitido identificar compuestos más densos y estables químicamente, lo que le confiere mejores propiedades de durabilidad y prolongada vida útil, especialmente cuando son sometidos a ambientes agresivos. Si desea conocer mas sobre el grupo de investigación, puede visitar http://investigaciongmc.univalle.edu.co/index.html Vía: Ingeniería Informa