30 Jan, 2024 Blog

Generación de Bioelectricidad a partir de Aguas Residuales mediante la Bacteria E. col.

En un avance destacado hacia la implementación de la economía circular, los investigadores han empleado la bacteria Escherichia coli (E. coli) para generar bioelectricidad, marcando un cambio innovador en el tratamiento de aguas residuales.

La E. coli, a menudo asociada con intoxicaciones alimentarias, está demostrando ser una aliada valiosa en el ámbito tecnológico. En esta ocasión, su capacidad se ha dirigido hacia la generación de bioelectricidad a partir de aguas residuales, un enfoque novedoso en comparación con la utilización convencional de estos desechos para la producción de abono y biogás.

La bioelectricidad se refiere a la capacidad de ciertos microorganismos para generar señales eléctricas o, más específicamente, transferir electrones de manera extracelular (EET) a través de sus procesos metabólicos. Estos microorganismos, conocidos como electrógenos o electrogénicos, incluyen a la E. coli. Hasta ahora, lograr que esta bacteria llevara a cabo eficientemente este proceso había sido un desafío.

Dada su resistencia y su presencia común en diversos entornos, la E. coli es ampliamente utilizada en investigaciones genéticas, siendo empleada como un receptáculo para introducir cadenas de ADN de otros organismos y estudiar su comportamiento en la producción de proteínas, un campo conocido como ingeniería metabólica. Los científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL) decidieron capitalizar esta versatilidad para propósitos diferentes.

Integrando componentes de una bacteria llamada Shewanella oneidensis MR-1, reconocida por su capacidad electrógena, lograron que la E. coli genere bioelectricidad a partir de la materia orgánica presente en las aguas residuales. La clave de esta estrategia radicó en la optimización de la transferencia de electrones a través de las membranas interna y externa de las células.

Tras verificar la eficiencia del sistema en el laboratorio, los científicos llevaron a cabo pruebas con aguas residuales de una fábrica de cerveza en Lausana. Mientras que otras bacterias no sobrevivieron, la E. coli triplicó la eficiencia típica de este tipo de energía renovable.

Hasta ahora, era común utilizar electricidad para someter la materia orgánica a diversos tratamientos. Sin embargo, este nuevo enfoque permite generar electricidad en lugar de consumirla. Esto sugiere la posibilidad de que los sistemas de procesamiento de aguas residuales se conviertan en futuras centrales eléctricas más sostenibles.

Este enfoque no se limita solo a las aguas residuales, ya que podría aplicarse a otros desarrollos biotecnológicos como baterías microbianas, electrosíntesis y biosensores. Además, las bacterias pueden ser optimizadas para generar una mayor carga de bioelectricidad según el tipo de entorno y materia orgánica utilizada.

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