Hidrogeno

PRODUCCIÓN BIOLÓGICA DE HIDRÓGENO: UNA APROXIMACIÓN AL ESTADO DEL ARTE BIOLOGICAL PRODUCTION OF HYDROGEN: A LITERATURE SURVEY
ANDREA BEDOYA
Estudiante Ingeniería Biológica, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, abedoya@unal.edu.co

JUAN CAMILO CASTRILLÓN
Estudiante Ingeniería Biológica, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, jccastr0@unal.edu.co

JUAN ESTEBAN RAMÍREZEstudiante Ingeniería Biológica, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, jeramir3@unal.edu.co

JUAN ESTEBAN VÁSQUEZ
Estudiante Ingeniería Biológica, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, jevasque@unal.edu.co

MARIO ARIAS ZABALA
Profesor Asociado, Facultad de Ciencias, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín, marioari@unal.ed.co

Recibido para revisar Julio 27 de2007, aceptado Octubre 29 de 2007, versión final Noviembre 04 de 2007

RESUMEN: En este documento se presenta una revisión de información obtenida de la literatura sobre la producción de biohidrógeno, describiendo los fundamentos básicos de los diferentes sistemas de producción biológica, con especial énfasis en la fermentación oscura, la cual ha sido reportada como uno de los métodos máseficientes y viables de producción de hidrógeno a partir de materiales de desecho. Se describe el uso de diversos microorganismos y la manipulación de diferentes variables de proceso para obtener las condiciones que optimicen la producción de hidrógeno. Además, se hace un recuento de los métodos desarrollados para el mejoramiento de la producción y purificación del hidrógeno. PALABRAS CLAVE:Biohidrógeno, Fermentación, Materiales de desecho, Metabolismo de hidrógeno. ABSTRACT: This review compiles the information from many papers about the biohydrogen production. The basic fundamentals of different biological production systems are described. Special emphasis is given to the dark fermentation, reported as one of the more efficient and viable method of hydrogen production from waste materials.The use of diverse microorganisms and manipulation of some process variables are described to obtain the maximum hydrogen production. In addition, an account of the methods developed for the purification and improvement of production is presented. KEYWORDS: Biohydrogen, Fermentation, Waste materials, Hydrogen metabolism.

1.

INTRODUCCIÓN

Las necesidades energéticas mundiales crecenexponencialmente; sin embargo, las reservas

actuales de combustibles fósiles se agotan vertiginosamente, lo que ha llevado a explorar nuevas fuentes energéticas alternativas y renovables.

Dyna, Año 75, Nro. 154, pp. 137-157. Medellín, Marzo de 2008. ISSN 0012-7353

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Bedoya et al condiciones de operación del bioproceso, así como describir las principales perspectivas metodológicas para elmejoramiento de su producción.

Además, un tema inquietante a nivel mundial es la creciente contaminación ambiental que está estrechamente ligada con la utilización de hidrocarburos que causan gran parte del calentamiento global por acumulación de CO2 en la atmósfera y gases como nitruros, sulfuros y material particulado que deterioran la salud y los ecosistemas. Debido a esto, en los últimos añosse ha volcado la atención al hidrógeno, por ser un combustible limpio y renovable, el cual posee un alto rendimiento energético (122 KJ/g, 2.75 veces más alto que los combustibles hidrocarbonados), siendo el agua el único producto resultante [Han y Shin, 2004; Claasen y otros, 2005; Kapdan y Kargi, 2006]. La demanda de hidrógeno no es exclusiva como fuente de energía, ya que es ampliamenteutilizado en las industrias química, de alimentos y en la producción de derivados electrónicos, entre otros, lo que genera una creciente necesidad de producir hidrógeno de una manera sostenible y económicamente viable. Se ha reportado una demanda de más de 50 millones de toneladas anuales [Kapdan y Kargi, 2006], con un crecimiento de más del 10 % anual. Los métodos de producción actuales no son lo...