Generan energía y tratan aguas residuales con

Generan energía y tratan aguas residuales
con microalgas
Por Felipe Sánchez Banda
Saltillo, Coahuila. 3 de octubre de 2016 (Agencia Informativa
Conacyt).- Científicos del Departamento de Biotecnología en la Facultad
de Ciencias Químicas (FCQ) de la Universidad Autónoma de Coahuila
(Uadec) desarrollan un sistema fotobioelectroquímico para el
tratamiento de aguas residuales y generación de energía eléctrica,
mediante el uso de microorganismos.
Este proyecto busca un beneficio dual. Por un lado, solucionar la
problemática de biorremediación de efluentes contaminados y, por otro
lado, la generación de electricidad y recuperación de biomasa microalgal
como materia prima potencial para la producción de biocombustibles.
“Los sistemas bioelectroquímicos son sistemas relativamente nuevos en
el tratamiento de aguas residuales y el empleo de microorganismos que
no únicamente tratan el agua, sino que, además, generan energía
eléctrica de forma directa a través del metabolismo microbiano con las
reacciones de óxido reducción”, explicó el doctor José Antonio Rodríguez
de la Garza, profesor investigador del Departamento de Biotecnología en
la Facultad de Ciencias Químicas de la Uadec.
El objetivo del proyecto consiste en desarrollar un sistema de
tratamiento de alta eficiencia en la remoción de contaminantes
presentes
en
aguas
residuales
mediante
un
sistema
fotobioelectroquímico, empleando microalgas en el compartimento
catódico.
En cuanto al tratamiento de aguas, hasta el momento se ha trabajado
en la biodegradación de compuestos xenobióticos como pesticidas y
bifenilos policlorados, que son residuales confinados y actualmente
prohibidos, pero que no recibieron tratamiento.
“Actualmente estamos trabajando este tipo de sistemas para
biodegradación de hidrocarburos, pero también puede emplearse para
tratar agua residual municipal o de cualquier tipo, solo se tiene que
optimizar y adecuar el proceso de acuerdo con el contaminante en
particular”, aclaró el doctor Rodríguez de la Garza.
Uno de los enfoques más prometedores de este tipo de sistemas es
utilizar microorganismos para convertir la biomasa en energía valiosa.
Los sistemas bioelectroquímicos ofrecen diferentes funciones, pero casi
todos comparten el mismo principio en el ánodo, en el cual los sustratos
biodegradables son oxidados por las bacterias y generan corriente
eléctrica. Esta corriente puede ser capturada directamente para la
producción de electricidad, producir hidrógeno, o la obtención de
productos químicos de valor agregado.
A pesar de que hasta el momento la producción de energía eléctrica es
relativamente baja en este tipo de dispositivos, el doctor Rodríguez de la
Garza comentó que a lo largo de la última década se han logrado
grandes avances en el diseño y configuración de este tipo de sistemas y
la potencia de energía generada ha aumentado considerablemente.
“Lo novedoso de este tipo de sistemas es que la energía es generada de
manera directa, no hay necesidad de convertir la energía química a
energía mecánica y, posteriormente, a energía eléctrica, sino que
directamente la energía contenida en los residuales es convertida en
energía eléctrica”, detalló el científico.
Remoción de contaminantes
De acuerdo con los resultados de la investigación, el empleo de
microalgas en sistemas bioelectroquímicos en el proceso de tratamiento
de agua residual mostró un gran potencial. Las microalgas fueron
especialmente eficientes en la eliminación de nitrógeno y fósforo. En el
proyecto se obtuvo una remoción de nitrógeno hasta de 98.41 por
ciento y de 92.25 por ciento en remoción de fósforo, a una exposición
de luz de 14 horas en ambos casos utilizando distintos tipos de celda.
En cuanto a la generación de energía eléctrica, el uso de microalgas en
celdas de combustibles microbianas (MFC, por sus siglas en inglés) con
electrodo de grafito obtuvo el mejor voltaje con un promedio de 0.009
voltios (V) con 10 horas de exposición de luz.
Actualmente el proyecto se encuentra en fase de laboratorio, por lo cual
la siguiente etapa consistirá en lograr un escalamiento del sistema.
“El potencial de este tipo de sistemas es muy grande, tiene una gran
aplicación en un futuro no muy lejano. Lo que sigue con nosotros es
tratar de llevar el sistema a una escala mayor a nivel piloto”, indicó el
investigador Rodríguez de la Garza.
Contacto
Dr.
José
Antonio
Rodríguez
Departamento
de
Biotecnología
01
(844)
416
9213
y
415
antonio.rodriguez@uadec.edu.mx
de
de
5752
la
la
ext.
Garza
FCQ
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