En el Clemente Estable investigan microorganismos que producen energía a partir de aguas residuales

Publicado en SobreCiencia.
Léelo completo en su sitio: https://www.sobreciencia.uy/en-el-iibce-trabajan-con-microorganismos-que-producen-energia-a-partir-de-aguas-residuales/

Buscan mecanismos biológicos eficientes para la producción de metano, hidrógeno y  pilas microbianas.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  Claudia Etchebehere trabaja en el Departamento de Bioquímica y Genómica Microbiana del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE). Es doctora en química y sus líneas de investigación apuntan a esquemas de producción energética. Ha realizado trabajos de campo en Alaska y en la base Antártica Artigas.

La científica contó a SobreCiencia que la energía es uno de los temas prioritarios de investigación, y que su trabajo está relacionado con microorganismos que pueden producir algún tipo de fuente de energía en tres áreas específicas: la producción de metano, de hidrógeno y de dispositivos que se denominan “pilas microbianas”. El objetivo principal es obtener energía o combustible a partir de residuos o aguas residuales en Uruguay.

En el caso del hidrógeno, nosotros investigamos algunos microorganismos que son capaces de consumir materia orgánica, que en este caso sería residuos o aguas residuales, y durante su proceso que se llama fermentación, ellos mismos liberan hidrógeno como un subproducto. Lo que nosotros investigamos es cómo hacer para que ese proceso ocurra a partir de aguas residuales de nuestro país y cómo optimizar los procesos, conociendo los microorganismos, sus vías metabólicas y viendo cómo podemos favorecer este tipo de microorganismos para que el proceso sea más eficiente”, explicó.

Etchebehere contó que en esta investigación trabajan con suero de queso, un subproducto de la industria láctea muy importante en nuestro país, y muy rico en compuestos orgánicos que son fáciles de degradar, o sea, de producir hidrógeno a partir de ellos. También han utilizado vinaza de caña de azúcar, el agua residual que se genera a partir de la producción de alcohol con caña de azúcar, con altas concentraciones de azúcares. La científica expresó que una alternativa sería utilizar estos compuestos de esta agua residual para producir hidrógeno.

En el caso del metano, lo producen también algunos microorganismos en ausencia de aire, ocurre en el estómago de los rumiantes, en nuestro intestino y en algunos sedimentos marinos y sedimentos de lagos, y se puede utilizar también como combustible. Es un gas que produce efecto invernadero, pero si nosotros lo quemamos para producir energía, produce hidróxido de carbono como cualquier combustible fósil. Pero a su vez, como lo estamos obteniendo a partir de un residuo, eso hace que los gases de efecto invernadero se minimicen porque se está utilizando un residuo y no un combustible fósil. La producción de metano tiene mucho potencial, incluso hay un programa del Ministerio de Industria que se llama Biovalor, que es para generar diferentes productos a partir de residuos, y la producción de metano es uno de los temas que están priorizados en este proyecto”, detalló.

La científica agregó que esto tiene mucho potencial, ya que en el medio rural, por ejemplo en los tambos, se podría producir metano a partir del estiércol de las vacas y lo podría utilizar el propio productor para hacer marchar sus tractores o su flota de automóviles. Aclaró que estos no son sistemas complicados y que actualmente se están diseñando muchos métodos de bajo costo.
Requieren sí cierta inversión, pero que no es demasiado, y requieren un poco de formación de conocimiento para que sean eficientes, para que funcionen bien. Es una apuesta que debería hacer nuestro país para fomentar este tipo de inversiones”, apuntó.

Con respecto a la “pilas biológicas, también llamadas celdas microbianas (Microbial Fuel Cells), Etchebehere contó que son una forma de obtener energía eléctrica a partir de aguas residuales.
Las pilas funcionan con dos polos, el positivo y negativo. Y lo que hace funcionar la pila, que fluyan electrones entre los polos, en una pila común, es una reacción química. En este caso, es una reacción química pero catalizada por microorganismos. Nosotros lo que hacemos son unos dispositivos en donde uno de los polos de la pila está sumergido en un medio de cultivo, que es agua con sustratos, y esos organismos consumen y transfieren los electrones al ánodo cerrando el circuito.

Estos dispositivos actualmente están en etapa de investigación porque todavía no se llega a valores muy altos. Y el tema de cómo una célula microbiana transfiere electrones a una superficie es un tema muy incipiente. Se está empezando a estudiar y la idea es poder optimizarlo. Esto también tendría un potencial de uso de biosensores”, detalló.

Por último, la investigadora destacó la investigación de punta que se realiza en el IIBCE en diversas áreas y la colaboración que tienen con el exterior, que los ayuda a estar al día con las investigaciones que se están haciendo en el resto del mundo.

Texto Alexandra Perrone

Entrevista: Gustavo Villa


 

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