Factibilidad técnica y económica de la producción de hidrógeno a partir de lodos del tratamiento de agua y otros desechos

Spanish; Castilian. El proyecto Ecovía se desprende de una de las líneas de investigación del macroproyecto de la UNAM: "La Ciudad Universitaria y la Energía", cuyo objetivo central es transformar a la Ciudad Universitaria (CU) en un modelo de uso eficiente de energía. El Ecovía es un automóvil híbrido, el primero en el ámbito nacional que funciona con baterías y celda de combustible de hidrógeno (H2). La celda de combustible consume 10.6587 gH2/min, que se traducen en diez millones de pesos al año. Para la producción del hidrógeno existe una tecnología innovadora llamada fermentación oscura de desechos orgánicos; por ello se propone una planta semi-industrial aplicando esta tecnología. Los lodos de desecho de la planta de tratamiento de aguas residuales de CU se estiman en 45 ton/día, que sumadas a los residuos orgánicos de una granja porcina y restaurantes de CU, alcanzan 46.18 ton/día, lo cual generará 14.2678 kgH2 sin purificar, o bien 9.98746 kgH2 a 99.999% de pureza, tal como lo exige la celda de combustible del Ecovía. La propuesta de la planta de hidrógeno, factible en términos técnicos, financieros y económicos, se estimó que requeriría cerca de 4.5 millones de pesos como inversión inicial, los cuales se recuperarían en el primer año de funcionamiento de la planta. Asimismo, se disminuirían los costos derivados de la recolección y el transporte de los residuos ($1 540 080 pesos/año). La contribución ambiental del proyecto es la reducción de emisiones en 131.901 ton métricas de CO2 equivalentes al día y la minimización de desechos sin tratamiento al medio ambiente.

English. ECOVIA is a project from one of the lines of research of the UNAM's macro-project "La Ciudad Universitaria y la Energía" (University City and Energy). Its main objective is to transform University City (UC) into a model of efficient energy use. ECOVIA is a hybrid car - the first nationally - which operates with batteries and a hydrogen fuel cell (H2). This fuel cell consumes 10.6587 gH2/minute which translate into 10 million pesos per year. Since dark-fermentation is an innovative technology for the production of hydrogen, a semi-industrial plant to apply this technology is proposed. Sludge from the wastes from the UC wastewater treatment plant is estimated to be 45 tons/day, which added to organic wastes from a pig farm and restaurants in CU, results in a total of 46.18 ton/day. This generates 14.2678 kgH2 without purification or 9.98746 kgH2 with a purity of 99.999%, as required by the ECOVIA fuel cell. The proposal for the hydrogen plant - which is technically, economically, and financially feasible - estimates the need for an initial investment of 4.5 million pesos, which can be recovered in the first year of the plant's operations. At the same time, costs of waste collection and transportation would decrease ($1 540 080 pesos/year). The environmental impact of the project is a reduction in emissions of 131.901 CO2 metric tons/day and minimization of the release of untreated wastes into the environment.