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Mar 23, 2024

Las raíces de los manglares inspiran el rediseño de las tuberías de gas de los vertederos

Kennesha Garg, estudiante de tercer año de American High School en Fremont, California, ha diseñado una nueva tubería de gas de vertedero (LFG), que dice que espera probar este verano en una hilera en una instalación de compost. Para

Kennesha Garg, estudiante de tercer año de American High School en Fremont, California, ha diseñado una nueva tubería de gas de vertedero (LFG), que dice que espera probar este verano en una hilera en una instalación de compost.

Por sus esfuerzos hasta el momento, ganó el primer lugar en el Simposio Junior de Ciencias y Humanidades de 2023 de la Universidad de San Francisco en la categoría de Ciencias Ambientales.

Garg dice que pasó parte de su infancia en la India viviendo en zonas cercanas a vertederos.

“Donde vivían mis padres y yo, había basureros por todas partes”, dice. “Esto siempre me molestaba porque básicamente empañaba la belleza del lugar que más amaba. Y, además, afectó mucho mi salud y la de mi familia”.

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Cuando era niña, dice que se preguntaba por qué no se gestionaban mejor los desechos y aprendió en la escuela secundaria sobre el papel que desempeñan las emisiones de metano y dióxido de carbono de los vertederos en el cambio climático.

“Resolví abordar la situación porque estaba muy cerca de mi corazón”, dice. “Tengo que hacer algo al respecto por cómo me ha afectado personalmente a mí y a mi familia, y cómo ha afectado a tantas otras personas en el mundo”.

Inspirada por las raíces de los manglares y la idea de la biomimética, Garg dice que se propuso diseñar un sistema de tuberías de recolección de biogás que utilice una estructura de raíces para acceder a más área de vertedero que las tuberías estándar.

"Cuando descubrí los manglares, me di cuenta de que encajaban perfectamente con mi diseño porque muchos de los manglares en realidad tienen raíces que están bajo el agua", explica. "Estas raíces no reciben mucho oxígeno, pero el manglar desarrolló un sistema en el que puede transferir oxígeno tomando oxígeno de las hojas y luego utiliza algunos tejidos presurizados para transmitir este oxígeno a estas raíces".

Ella dice que esto es similar a la forma en que los sistemas de recolección de biogás necesitan aspirar el metano y el dióxido de carbono.

"El elemento de succión es bastante similar a los sistemas de succión en los vertederos actuales, donde usan bombas de vacío para extraer el metano, y luego todo este metano y dióxido de carbono se envía a una instalación para convertirlo en energía renovable", dice. . "Pero lo que intentaba abordar era la forma de la tubería en sí, porque es muy ineficiente en los vertederos actuales".

Mientras espera probar diferentes formas y materiales de tuberías este verano en una instalación de abono, Garg dice que ha recopilado algunos datos. Creó dos sistemas de vertedero en su patio trasero, uno diseñado de manera similar a los sistemas tradicionales de recolección de biogás y el otro utilizando su prototipo impreso en 3D que diseñó en software CAD.

“Agregué desechos compostables a ambos y luego los sellé completamente para que no pudiera entrar oxígeno en ninguno de ellos”, dijo.

Al probar la presión, la temperatura del material compostable y la concentración de metano en los contenedores de abono sellados, Garg dice que el prototipo de tubería de raíz pudo extraer el 91 por ciento de los gases generados en el contenedor de abono en comparación con el 54 por ciento utilizando la estructura de tubería tradicional de biogás.

Ella dice que todavía está investigando el material usado en la tubería de raíz, pero está considerando usar polietileno de alta densidad, que es un material que se usa en los vertederos. Ella dice que espera aprender más sobre qué tipo específico de estructura de raíz es más eficiente para recolectar gas este verano.

"Obviamente queda un largo camino por recorrer antes de que esto se implemente realmente en los vertederos, pero planeo continuar con este proyecto en mi educación universitaria y de posgrado, por lo que será algo que permanecerá conmigo durante mucho tiempo", dice Garg. .

También se comunicó con expertos en vertederos para obtener comentarios sobre su idea y planea comunicarse con ellos nuevamente después de recopilar datos de un experimento a mayor escala en una instalación de compostaje.

Si sus resultados siguen siendo prometedores, Garg dice que espera introducir más variables en sus experimentos.

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