Desarrollo e implementación de procesos bioelectroquímicos con fines de remediación ambiental

GERMÁN DAVID SCHROTT

Encuentro; XIV Encuentro Biologues en Red; 2019

Asociación de Jóvenes Científicos en Formación

Es ampliamente aceptado que la acumulación de CO2 en la atmósfera ha resultado en cambios climáticos globales, que junto con las perturbaciones en el ciclo del nitrógeno y la pérdida de biodiversidad han sido identificados como los desafíos ambientales principales que hoy enfrenta la humanidad. En este contexto todos los tratamientos actualmente utilizados para la limpieza de efluentes contaminados con materia orgánica, tienen como productos CO2 y/o metano, lo que implica liberar a la atmósfera el carbono fijado previamente como materia orgánica. Es por lo central que resulta la disminución de estas emanaciones de gases, qué aquí se presenta la prueba de concepto de un innovador proceso tecnológico, que implica incorporar la captura del CO2 a sistemas bioelectroquímicos de tratamiento de aguas residuales, fomentando la mineralización del gas en forma de carbonatos. Los experimentos fueron realizados en biorreactores electroquímicos, donde se crecieron biofilms de la bacteria electro-activa (productora de electricidad) Geobacter sulfurreducens sobre electrodos polarizados. El proceso implica reemplazar el buffer del medio de cultivo por el mineral wollastonita (silicato de calcio), el cual al disolverse por efecto de los protones generados por el metabolismo bacteriano, liberan iones Ca+2. Estos se combinan con el CO2 producido por los microorganismos formando precipitados de CO3Ca sobre la superficie del contraelectrodo. La utilización de wollastonita responde a que no solo es un mineral ampliamente distribuido por la corteza terrestre, sino que, al consumir los protones en el proceso de disolución logra mantener el pH del medio en valores fisiológicos para estas bacterias. Actualmente continúan los experimentos para caracterizar la cinética del proceso y el alcance de la tecnología. De tal manera de diseñar un proceso donde se optimice la eficiencia de la captura de CO2, la remoción de materia orgánica del agua y la producción de bioenergía