BACTERIA COMO FUENTE DE ENERGÍA NATURAL Y DISMINUCIÓN DE CONTAMINANTES

Foto: UNAM. Bacterias que generan electricidad y biorremedian suelos tóxicos.

Fuente: UNAM

A partir de una bacteria que habita en sedimentos acuáticos, llamada Geobacter sulfurreducens, científicos de la UNAM obtienen electricidad y logran biorremediar sitios muy contaminados con petróleo, cromo, vanadio y hasta uranio.

En el Instituto de Biotecnología (IBt), ubicado en el campus Morelos de la UNAM, Katy Juárez López trabaja desde hace 13 años con estos microorganismos que se alimentan de compuestos orgánicos y “respiran” metales. Al llevar a cabo este proceso, liberan electrones, producen electricidad y son capaces de limpiar sitios contaminados al reducir los metales.

“Estas bacterias electroactivas tienen la capacidad de transferir electrones y producir electricidad. Normalmente se encuentran en sedimentos acuáticos de ríos y mares, pueden respirar metales y éstos se pueden usar para producir energía.

Los microorganismos consumen la materia orgánica, la transforman y los electrones resultado de la degradación de esa materia se pueden transferir a los metales, incluso algunos tan tóxicos como el uranio, para hacerlo menos tóxico”.

Los electrones también se pueden transferir a un electrodo y así pueden cosechar y producir electricidad. “La bacteria tiene un doble papel. Se puede usar para remediar ambientes contaminados con metales pesados y muy tóxicos, y puede usarse también para producir bioelectricidad”.

A nivel mundial, estas bacterias se usan en el fondo del suelo marino, donde es muy difícil cambiar baterías, en tecnologías que se llaman baterías de combustible microbiano. En el electrodo, las bacterias forman una biopelícula, y pueden estar transfiriendo electrones constantemente, mientras tengan materia orgánica.

Además, esta bacteria produce unos nanocables de proteínas, estructuras muy pequeñas que, con otras proteínas, pueden servir como un cable eléctrico, y llegar muy lejos transfiriendo esos electrones.

“Este año se descubrió que si esos nanocables se producen a mayor escala, pueden formar biopelículas de proteína, las cuales pueden transferir electrones a través de la humedad del aire, así que podrían a distancia, encender una luz LED”.

En su Laboratorio de Microbiología Ambiental del IBt, Juárez y su grupo indagan los dos beneficios de las bacterias. “Estudiamos la producción de estos nanocables en biopelículas y toda la regulación de la expresión genética, y la manipulamos para que estas biopelículas sean más conductivas”.

Mientras estudian a nivel básico el enjambre genético que les permita hacer a estas bacterias más eficientes, las utilizan en sitios pilotos de biorremediación como el Río Coatzacoalcos, en Veracruz; en jales mineros de Taxco, Guerrero; y en zonas contaminadas de Guanajuato.

En busca de más bacterias con estas cualidades, los científicos del IBt hacen la genómica y la transcriptómica de estos microorganismos, para saber qué es lo que está haciendo que se lleve a cabo esa degradación de metales. “Tenemos siempre la vertiente de aplicación que ya se está haciendo, y la vertiente más básica para entender a detalle los procesos de la bacteria y cómo se están llevando a cabo”.