Influencia del pH sobre la producción biológica de hidrógeno a partir de agua residual agroindustrial.

El agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca se caracteriza principalmente por ser un residuo orgánico con un potencial de tratamiento biológico grande debido a la presencia de materia orgánica en forma soluble (carbohidratos principalmente). Gracias a esta característica se promueve su aprovechamiento y valorización, ya que por medio de un proceso biológico como la fermentación oscura se genera un vector energético como el hidrógeno (H2) que además de ser amigable con el medio ambiente amplía la oferta energética de los biocombustibles (bioetanol, biodiesel y metano). En este trabajo de investigación se evaluó la influencia del pH inicial sobre la producción de hidrógeno de un inoculo pre-tratado y alimentado con agua residual del proceso de extracción de almidón de yuca. El pH inicial se evaluó en tres niveles (5.7, 5.4, y 5.0 unidades) y el tipo de pre-tratamiento en dos (químico y térmico). Para garantizar cada nivel de pH inicial, se acondiciono el agua residual del proceso de extracción de almidón con bicarbonato de sodio (NaHCO3). El pre-tratamiento térmico del inoculo se realizó a 850C durante 30 minutos; mientras que en el pre-tratamiento químico, el inóculo fue expuesto a un pH acido (3,0 unidades) durante 24 horas. Después del acondicionamiento del agua residual y del inoculo, se iniciaron los ensayos experimentales, los cuales se realizaron a temperatura ambiente (29.0 ¿ 34.5 0C) durante aproximadamente 15 días. En este tiempo, la producción de H2 se monitoreo indirectamente mediante la construcción de curvas de presión de biogás, las cuales proporcionaron información para la toma de muestra del biogás. Posteriormente se cuantifico la cantidad de H2 producido por cromatografía gaseosa. Los resultados mostraron que el proceso se vio afectado principalmente por el pH inicial y en menor medida por el tipo de pre-tratamiento. En este sentido los valores de pH inicial que influyeron significativamente sobre la producción de H2 fueron 5,0 y 5,4 unidades. Específicamente la condición experimental que reflejo una mayor producción de H2 (1,245 mol. mol Glucosa-1) fue el pre-tratamiento térmico del inoculo a pH inicial de 5,0 unidades. Mientras que con el pre-tratamiento químico a 5,4 unidades se obtuvo una producción de 1,100 mol H2.mol Glucosa-1. En el análisis exploratorio de las presiones máximas de biogás a través de la estadística se logró corroborar que el pH inicial fue el único que mostro tener un efecto significativo ( 0,006 < 0,05) sobre el comportamiento de las presiones máximas de Biogás, y debido a que las medias de las presiones a pH inicial de 5,0 y 5,4 unidades no fueron significativamente diferentes, como si sucedió con el pH inicial de 5,7 unidades. Se determinó que la condición óptima en términos tanto de las presiones como del rendimiento, se hallaba en el rango de pH inicial de 5,0 a 5,4 unidades. Descartando por completo el pH inicial de 5,7 unidades, por ser la condición menos favorable para llevar a cabo la producción de H2 y Biogás.