ManchaCiencia | Programa 3
Summary
TLDREn este video, se presenta a Nuria García Mancha, doctora en química e investigadora en el Centro Nacional del Hidrógeno. Se explora su trayectoria académica y su investigación en el tratamiento biológico de aguas residuales industriales con reactores anaeróbicos. Además, se ofrece una visión detallada de su vida diaria y las líneas de investigación actuales relacionadas con la producción de hidrógeno y metano a través de procesos biológicos. Se incluye un experimento de electrólisis para obtener hidrógeno y oxígeno del agua, y se discuten las posibilidades de independencia energética mediante el uso de hidrógeno verde como alternativa sostenible a los combustibles fósiles.
Takeaways
- 🎓 Nuria García Mancha estudió Ingeniería Química y realizó másters en Administración de Empresas y Microbiología antes de hacer su doctorado.
- 🔬 Su tesis doctoral se centró en el tratamiento biológico de aguas residuales industriales utilizando reactores anaeróbicos.
- 💡 La motivación para su tesis vino de su interés en el tratamiento de aguas, tras hablar con un profesor durante su máster en Microbiología.
- 🌱 Uno de los proyectos de investigación más desafiantes fue el tratamiento de aguas residuales de lavado de envases de productos fitosanitarios.
- 🏭 En su etapa en Clamber, enfrentó el reto de cambiar de escala de laboratorio a plantas piloto, lo que implica un mayor desafío en el control de variables.
- 🛏️ Nuria describe su día a día, desde levantarse temprano para llegar al centro de trabajo hasta sus actividades personales como leer o ir al gimnasio.
- 🌿 En el Centro Nacional del Hidrógeno, su investigación se enfoca en procesos biológicos para obtener hidrógeno y metano a través de la digestión anaerobia.
- 📚 También está involucrada en la investigación del almacenamiento geológico de hidrógeno y cómo los microorganismos pueden afectar este proceso.
- 🌿 'Hidrógeno verde' se refiere a una energía renovable y sostenible, que no contamina y es una alternativa a los hidrocarburos.
- 🔍 Se discute que el hidrógeno no es una fuente de energía primaria, sino un vector energético que requiere energía para ser obtenido y puede almacenar energía.
- 🧪 El experimento de electrólisis muestra cómo se obtiene hidrógeno a partir del agua, utilizando una celda de electrólisis alcalina con un electrodo y un diafragma de celulosa.
Q & A
¿Dónde se encuentra el Centro Nacional del Hidrógeno y quién es Nuria García Mancha Delgado Ureña?
-El Centro Nacional del Hidrógeno se encuentra en Puertollano, y Nuria García Mancha Delgado Ureña es una doctora en química e investigadora de la unidad de desarrollo científico allí.
¿Qué estudios realizó Nuria García Mancha Delgado Ureña antes de su doctorado?
-Nuria estudió Ingeniería Química en la Universidad de Castilla la Mancha, realizó un máster en Administración de Empresas de la Escuela de Caminos y luego un máster en Microbiología en Madrid.
¿Cuál fue el tema de la tesis doctoral de Nuria García Mancha Delgado Ureña?
-El tema de su tesis doctoral fue el tratamiento biológico de aguas residuales industriales utilizando reactores anaeróbicos.
¿Qué la motivó a elegir ese tema para su tesis doctoral?
-La motivación provino después de realizar su trabajo de fin de máster en Microbiología, donde habló con un profesor sobre el tratamiento de aguas y se interesó en esa temática.
¿Qué proyecto de investigación durante su tesis le resultó más desafiante y por qué?
-Uno de los proyectos que le resultó más desafiante fue el tratamiento de aguas provenientes del lavado de envases de productos fitosanitarios, debido a que estos compuestos pueden inhibir o ser tóxicos para los microorganismos.
¿Cuál fue el mayor reto que enfrentó Nuria durante su etapa en Clamber?
-El mayor reto fue el cambio de escala, pasando de trabajar en laboratorio a trabajar en plantas piloto, donde uno de los fermentadores tenía un volumen de 20,000 litros.
¿Cómo describe Nuria su rutina diaria desde que se levanta hasta que se acuesta?
-Nuria intenta levantarse temprano, llegar temprano al centro para trabajar, se va a casa a las 3 pm para comer, y luego trabaja en casa, lee, ve televisión, va al gimnasio, y pasa tiempo con su perro antes de dormir.
¿Qué líneas de investigación está llevando a cabo Nuria en el Centro Nacional del Hidrógeno?
-Nuria está trabajando en procesos biológicos para la obtención de hidrógeno y otros gases renovables, como el metano, a través de la digestión anaerobia, y también en el almacenamiento geológico de hidrógeno.
¿Qué es el hidrógeno verde y cómo se relaciona con el hidrógeno?
-El hidrógeno verde es una forma de hidrógeno que se produce de manera sostenible y no contaminante, a menudo sustituyendo al petróleo y la gasolina, y es una alternativa limpia a los hidrocarburos.
¿Cómo se clasifica el hidrógeno según su producción y por qué?
-El hidrógeno se clasifica en verde, gris o azul en función de las materias primas o energías empleadas en su producción y las emisiones asociadas. El hidrógeno verde se obtiene a través de la electrólisis usando electricidad de fuentes renovables.
¿Cómo se realiza el experimento de electrólisis que se muestra en el script y qué se espera ver?
-Para el experimento de electrólisis se usa un tapper con chinchetas conectadas a cables que se unen a una pila para proporcionar energía. Se añade agua con bicarbonato y se llenan tubos con este líquido, evitando el aire. Al conectarlo a la pila, se espera ver burbujas de oxígeno y hidrógeno alrededor de las chinchetas.
Outlines
🎓 Entrevista a Nuria García Mancha: Investigadora del Centro Nacional del Hidrógeno
En el primer párrafo, se presenta a Nuria García Mancha, una doctora en química y investigadora en el Centro Nacional del Hidrógeno. Se relata su trayectoria académica, desde sus estudios de ingeniería química en la Universidad de Castilla la Mancha, pasando por su maestría en administración de empresas y su especialización en microbiología en Madrid, hasta su doctorado en tratamiento biológico de aguas residuales industriales. Se destaca su interés en la temática de su tesis doctoral, que se centró en la degradación de compuestos tóxicos utilizando reactores anaeróbios. Además, se menciona un proyecto de investigación significativo durante su tesis, relacionado con el tratamiento de aguas procedentes del lavado de envases de productos fitosanitarios. Finalmente, se ofrece un vistazo a su rutina diaria y las líneas de investigación actuales en el centro, centradas en procesos biológicos para obtener hidrógeno y metano, así como el almacenamiento geológico de hidrógeno.
🌿 Discusión sobre el Hidrógeno Verde y su importancia como fuente de energía sostenible
El segundo párrafo explora el concepto del hidrógeno verde como una fuente de energía renovable y sostenible. Se discute la clasificación del hidrógeno en verde, gris y azul, dependiendo de las emisiones de gases de efecto invernadero durante su producción. El hidrógeno verde se obtiene a través de la electrólisis de agua utilizando electricidad de fuentes renovables. Además, se menciona la posibilidad de utilizar hidrógeno y metano, obtenidos del tratamiento de residuos sólidos urbanos, como alternativas a los gases provenientes de combustibles fósiles. Se destaca la contribución de estos procesos a la independencia energética, aunque no se espera una independencia total en el corto plazo. El intercambio incluye un video enviado por estudiantes que plantean preguntas sobre la obtención y almacenamiento de hidrógeno y metano, y se ofrece una perspectiva sobre su potencial y limitaciones en el contexto energético actual.
🔬 Experimento de Electrólisis y Producción de Hidrógeno en el Laboratorio
En el tercer párrafo, se describe un experimento de electrólisis realizado en el laboratorio de bioenergía del Centro Nacional del Hidrógeno. El experimento tiene como objetivo demostrar el proceso de obtención de hidrógeno a partir del agua. Se utiliza un cubículo con bicarbonato para facilitar la ionización y se conecta a una pila eléctrica para descomponer la molécula de agua en hidrógeno y oxígeno. Se muestra el procedimiento paso a paso, desde la preparación del cubículo hasta la observación de la producción de burbujas, que indican la generación de gases. Además, se menciona otro experimento en curso en el laboratorio de caracterización de materiales, donde se utiliza un cromatógrafo de gases para medir la concentración de ácidos grasos volátiles producidos durante procesos microbiológicos. El párrafo concluye con una mención de las redes sociales y un despedida al final del programa.
Mindmap
Keywords
💡Hidrógeno
💡Centro Nacional del Hidrógeno
💡Nuria García Mancha
💡Tratamiento biológico de aguas residuales
💡Reactor anaeróbico
💡Electrólisis
💡Hidrógeno verde
💡Energía renovable
💡Digestión anaerobia
💡Almacenamiento geológico de hidrógeno
💡Cromatógrafo de gases
Highlights
Entrevista a Nuria García Mancha, doctora en química e investigadora en el Centro Nacional del Hidrógeno.
Estudios de Ingeniería Química y Máster en Administración de Empresas en la Universidad de Castilla la Mancha.
Máster en Microbiología y doctorado en tratamiento biológico de aguas residuales industriales.
Tesis doctoral sobre reactores anaeróbios para el tratamiento de residuos.
Motivación para la tesis basada en experiencias previas en tratamiento de aguas.
Proyecto de investigación sobre aguas residuales de lavado de envases de productos fitosanitarios.
Desafío de degradar compuestos tóxicos y producción de biogas en reactores.
Escalada de laboratorio a plantas piloto en el Centro Nacional del Hidrógeno.
Cambio de escala y control de variables en fermentadores de 20,000 litros.
Rutina diaria de Nuria, desde su llegada al centro hasta su tiempo libre.
Investigaciones en procesos biológicos para la obtención de hidrógeno y metano.
Línea de investigación sobre almacenamiento geológico de hidrógeno y su influencia en microorganismos.
Definición del hidrógeno verde como una energía renovable y sostenible.
Discusión sobre la viabilidad de hidrógeno como alternativa a hidrocarburos.
Clasificación del hidrógeno en verde, gris y azul según el proceso de producción.
Experimento de electrólisis para obtener hidrógeno a partir del agua.
Uso de cromatógrafo de gases para medir concentración de ácidos grasos volátiles.
Procedimiento de ensayo de microorganismos para producción de gases renovables.
Transcripts
[Música]
Hoy estamos aquí en Puerto lano en el
Centro Nacional del hidrógeno y hemos
venido a conocer a Nuria García mancha
Delgado ureña una doctora en química e
investigadora de la unidad de desarrollo
científico aquí Así que vamos a
conocerla
[Música]
Bueno pues ya estamos aquí con Nuria y
le vamos a hacer una pequeña entrevista
bueno Nuria cuéntanos qué estudiaste
pues Yo estudié bueno en Ciudad real en
la universidad de Castilla la Mancha
estudié ingeniería química y bueno hice
también en la universidad de Castilla la
Mancha un máster de administración de
empresas de la escuela de caminos y
luego ya me fui a Madrid y ahí hice un
máster de microbiología y a raíz de ahí
hice el doctorado
Y de qué fue tu tesis doctoral o sea
cuál era su tema pues era el tratamiento
biológico de aguas residuales
industriales utilizando reactores
anaeróbios o sea son procesos biológicos
para el tratamiento de residuos Y qué te
motivó a ti a hacer la tesis en ese tema
Pues fue sobre todo porque a raíz de
tener que hacer el trabajo de fin de
máster del Máster de microbiología hablé
con uno de los profesores que era de
tratamiento de aguas que yo ya había
estado previamente trabajando en
tratamiento de aguas y me dio la opción
de de poder hacerlo en esa temática Y la
verdad es que me gustó mucho es un tema
muy interesante qué proyecto de
investigación durante tu tesis fue el
que más te marcó el que más te gustó
pues eh uno de los de las aguas que
tratamos que procedían del lavado de
envases de eh productos fitosanitarios
ese sí que fue un reto porque realmente
no sabíamos cómoo iba a funcionar porque
al final Son compuestos no que pueden
inhibir o crear toxicidad en los
microorganismos y al final salió mejor
de lo que esperábamos porque sí que
conseguíamos degradar no todo pero se
conseguía degradar algo y producíamos
algo de biogas y conseguimos además
tener el reactor en funcionamiento más
de un año durante tu etapa En clamber
cuál fue tu mayor reto allí Bueno ahí Es
que cambiábamos la escala entonces claro
pasar de trabajar en el laboratorio que
son volúmenes pequeños a trabajar en
Plantas piloto sobre todo en clamber no
que uno de los fermentadores que tienen
es de 20,000 l pues al final el cambio
de escala sí que supuso un reto porque
no controlas las mismas variables de
operación y no lo tienes a lo mejor todo
tan controlado como puede ser en el
escala de laboratorio Ahora quiero Nuria
que nos cuentes Cómo es un día en tu
vida Desde que te levantas hasta que te
acuestas Bueno pues me intento levantar
temprano porque me gusta llegar temprano
aquí al centro a trabajar entonces Bueno
sobre las 7:30 intento estar aquí además
a mí me gusta venir pronto porque luego
siempre hay algún imprevisto y por si
acaso te tienes que quedar más Cuanto
más tiempo tengas para solucionarlo
mejor luego pues me suelo ir a comer a
casa a partir de las 3 y bueno si tengo
algo de de trabajo que hacer lo hago en
casa y si no pues normalmente Leo A lo
mejor veo una serie voy al gimnasio saco
a mi perro pas ser que es lo más
importante y tampoco me gusta acostarme
muy tarde y actualmente que estás aquí
en el centro nacional del hidrógeno qué
líneas de investigación estás llevando a
cabo pues principalmente las líneas que
bueno que estén relacionadas con
procesos biológicos para la obtención de
hidrógeno y otros gases renovables como
puede ser el metano nos basamos casi
siempre en el proceso de digestión
anaerobia del cual podemos obtener estos
dos gases no hidrógeno y y metano pero
luego también por otro lado llevamos
Bueno estoy metida en la línea de
investigación de almacenamiento
geológico de hidrógeno Por qué Porque en
el subsuelo También tenemos
microorganismos que pueden afectar a ese
almacenamiento y ahora la sección
ciencia callejera nos vamos a la calle
hoy hemos venido a las calles de Puerto
lano para hacer dos preguntas qué es el
hidrógeno verde y es el hidrógeno una
fuente de
energía Qué es el hidrógeno verde
pues es una
energía Yo creo que renovable y
sostenible es una energía limpia no el
hidrógeno verde es una de
las de los productos es decir que se
está está sustituyendo a lo que podía
ser el petróleo la gasolina es un
elemento que
además que que es que no contamina no es
tóxico entonces verdadera alternativa a
los hidrocarburos con lo que nos va a
permitir es decir podéis
desarrollar toda la industria pero sin
contaminar y además aquí en puertollano
donde me estáis haciendo una entrevista
es uno de los puntos principales de
fabricación del hidrógeno a nivel
nacional conque Aleluya Puerto lano pues
me suena que es una energía renovable es
el hidrógeno una fuente de energía Yo
creo que sí a ver yo creo que en sí
misma no lo es creo
A ver es una energía limpia es renovable
todas esas cosas pero creo que energía
en sí misma no lo es creo Claro que sí Y
actualmente la más importante no porque
estamos en un momento decir que eh que
ya la naturaleza se ha quejado y ha
dicho o me cuidá bien o si no me me
revuelvo contra ustedes no y ahí está
decir estamos contaminando mucho la
atmósfera y hay que y hay que aplicar eh
eh alternativas eh naturales y ello está
decir el hidrógeno hidrógeno líquido y
verde es el mejor de todo hombre también
otras alternativas como son las placas
solares como son los molinos de viento
etcétera etcétera
eh creo que no el hidrógeno se clasifica
comúnmente Entre verde gris o azul en
función de las materias primas o
energías empleadas para su producción y
las emisiones asociadas al proceso
cuando el proceso de producción de
hidrógeno conlleva unas emisiones de
gases de efecto invernadero elevadas el
hidrógeno resultante se denomina gris
sin embargo si el hidrógeno es azul o
bajo en carbono pues se refiere al
producido a partir de combustibles
fósiles en procesos en los que se ha
incorporado sistemas de almacenamiento y
captura de CO2 Y por último el hidrógeno
renovable o verde se puede obtener
mediante electrólisis consumiendo
electricidad procedente de energía
renovables el proceso básicamente
consiste en disociar la molécula de agua
en oxígeno e hidrógeno en estado gaseoso
por medio de una corriente eléctrica
continua el hidrógeno no es una fuente
de energía primaria sino un vector
energético esto es un producto que
requiere de una aportación de energía
para ser obtenido y que es capaz de
almacenar energía en sus enlaces energía
que posteriormente pues puede ser
liberada ahora en la sección conexión
secundaria un instituto de Castilla la
Mancha nos ha enviado un vídeo Hola
Nuria somos Lidia y Pedro delut Alfonso
octavo de Cuenca de tercero laeso y
tenemos unas preguntas la obtención y
almacenamiento de hidrógeno y metano
obtenidos del tratamiento de residuos
sólidos urbanos y otros residuos pueden
ser utilizados como sustitutos de gases
provenientes de combustibles fósiles y
la mía es si podríamos llegar a obtener
y almacenar cantidades que hiciesen que
no fuésemos dependientes de su
importación de otros países a ver los
procesos de producción biológica para
obtener hidrógeno y metano sobre todo el
de obtención de metano está bastante
implantado No aquí en España hay much
todo en depuradoras en granjas se
utilizan eh reactores de digestión
anaeróbia para tratar los residuos que
tienen Y sí que hay una gran producción
de metano pero tanto como para poder ser
independientes energéticamente no por lo
menos por ahora Eh sí que se va a
contribuir a crear una Independencia
pero no total Muchas gracias
Nuria ahora en luces cámara reacción
vamos a hacer un
experimento pues ya estamos aquí en el
laboratorio de bioenergía bueno
cuéntanos Qué nos vas a enseñar hoy
vamos a hacer un experimento muy
sencillo de electrólisis porque ya que
estamos aquí en el centro nacional del
hidrógeno vamos a ver cómo se obtiene el
hidrógeno a partir del agua experimento
vamos a necesitar un cubeto en este caso
vamos a utilizar un tapper al que le
vamos a pinchar en la base dos
chinchetas vale estas chinchetas tienen
que ir unidas a estos cables para luego
poder conectarlos a la pila ya que la
pila nos va a dar la energía para poder
romper la molécula de agua y obtener
hidrógeno y
oxígeno Entonces vamos a poner la
primera chincheta y el primer
[Música]
cable la
[Música]
siguiente y ahora vamos a Añadir agua el
agua tiene bicarbonato para favorecer
que haya iones en disolución y se rompa
la molécula de
agua para que veamos la producción de
oxígeno y de hidrógeno vamos a llenar
estos tubos del mismo líquido
vale hay que tener cuidado porque no se
puede quedar aire dentro de los
tubos y ahora vamos a
conectarlo a la
pila Este es el puelo negativo
[Música]
y ahora si
conectamos el otro deberían deberíamos
empezar a ver un burbujeo eh alrededor
de las
chinchetas lo veis
aquí se estaría produciendo oxígeno y en
este hidrógeno
[Música]
[Música]
[Música]
Bueno pues el experimento que hemos
realizado antes ahora lo estamos viendo
bueno no se ve pero este es una celda de
electrólisis alcalina es de tipo cero
Gap cel donde se reduce la distancia
entre el electrodo y el diafragma que es
de cirf para reducir las caídas ómicas y
la reacción que tiene lugar es la misma
que hemos visto en el experimento
anterior Este vídeo podemos ver también
lo que hemos visto en el primer ensayo
que hemos realizado Cómo se producen
dentro de la celda tanto el hidrógeno
como el oxígeno estamos en el
laboratorio de caracterización de
materiales donde mi compañero está
utilizando un cromatógrafo de gases para
poder determinar la concentración de
ácidos grasos volátiles que se pueden
producir Durante los procesos
microbiológicos tanto de producción de
hidrógeno como de producción de metano
[Música]
[Música]
os voy a enseñar e uno de los ensayos
que suelo realizar lo realizo en
botellas de este tipo y lo que hago
Bueno lo que tenemos dentro son los
microorganismos que son los que están
produciendo en este caso gases
renovables tanto hidrógeno como metano
en algunos lados sobre todo arriba se
pueden apreciar las burbujitas que se
han formado del
[Música]
gas y hasta aquí el programa de hoy
Espero que os haya gustado un montón y
no olvidéis seguirnos en todas nuestras
redes sociales adiós
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