miércoles, mayo 16, 2012

Hallan microalgas que devoran contaminantes


Mayo 12 de 2012
Por: Fernando García Ardila
Universidad Nacional de Colombia

Chlorella vulgaris es un pequeño y prodigioso organismo que absorbe los residuos sólidos de las aguas impuras. Biólogos e ingenieros comprobaron que puede eliminar entre un 20% y un 30% del material indeseable de un litro de líquido. Esta podría ser una solución viable y económica de descontaminación hídrica para fábricas y pequeñas localidades. El profundo universo de las algas y sus prolíficas virtudes son el objeto de estudio de un grupo de investigadores que no ha parado de sumergirse, desde hace cinco años, en los secretos de este singular organismo. Ahora descubrieron lo que puede hacer la diminuta Chlorella vulgaris, una variedad propia de aguas dulces.

Este espécimen verde, de forma esférica, mide entre 2 y 10 micras (milésimas de milímetro) y tiene una capacidad enorme para atraer grasas y aceites inmersos en aguas residuales. Para el caso del estudio, se utilizaron las aguas procedentes de una empresa de cebos, que son tratadas con diferentes técnicas físico–químicas para luego devolverlas al medio.

Esta microalga se halla en ríos, lagos, humedales e incluso en suelos húmedos. Una de las razones para utilizarla es su fácil adaptación y supervivencia en fuentes hídricas con altos grados de contaminación. Además, tiene la capacidad de consumir materia orgánica.

El biólogo Luis Carlos Montenegro y el ingeniero químico Rubén Darío Godoy, de la Universidad Nacional de Colombia, y Alejandro Herrera, ingeniero químico de la Universidad de América, pudieron comprobar en el Laboratorio de Cultivos de Algas que, en un litro de agua con cebo, las microalgas "devoran" entre el 20% y el 30% de éste.

"En primer lugar, se tuvieron que identificar las condiciones adecuadas para su cultivo. Luego se efectuó la toma de muestras y su caracterización (demanda química de oxígeno –DQO–, oxígeno disuelto, aceites, grasas y pH) antes del tratamiento. Posteriormente, se llevaron a cabo experimentos que incluyeron dos factores: disolución de grasas y pre-tratamiento. Gracias a estos, se determinó qué concentración máxima de materia oleaginosa podían degradar las algas y si estas trabajan mejor solas o en compañía de otros microorganismos.

Introdujimos las algas en botellas llenas de agua cargada de grasa, con buenas condiciones de luz y temperatura; esperamos ocho días y observamos que el contenido de cebo disminuía ostensiblemente, recuerda Montenegro, experto en esta variedad de seres vivos que, aunque parecen plantas, no lo son."

El estudio determinó que la unión de microalgas y microorganismos (como bacterias y hongos) redunda en una remoción de contaminantes orgánicos más eficiente. Según el biólogo, la microalga se encarga de hacer fotosíntesis y producir oxígeno, el cual es consumido por otras bacterias que también degradan la materia orgánica presente en estos desechos. De esta manera, la disminución de la demanda química de oxígeno, para estos tratamientos, se registró entre el 35% y el 76%, con respecto al comienzo del proceso: Una medición que muestra la reducción de materia orgánica presente en los líquidos contaminados. En cuanto a las grasas y aceites, estos se reducen hasta 80%. Y, adicionalmente, se presenta una oxigenación hasta diez veces mayor que al comienzo de estos procedimientos.

Complemento estratégico

Los científicos destacan que trabajar con C. vulgaris tiene ventajas enormes para la preservación del medioambiente, así como para las compañías colombianas que producen desechos, pues su utilización abaratará los costos de tratamiento por el hecho de ser un organismo de fácil consecución y aplicación.

Los expertos aseguran que, en la actualidad, las técnicas para tratar el agua no son del todo eficientes, porque son sistemas muy básicos que dejan contaminantes; por ejemplo, las lagunas de sedimentación y oxidación no tienen la capacidad de disminuir las concentraciones de materia orgánica y metales pesados (cromo, cadmio, plomo).

El profesor Montenegro aclara que el tratamiento desarrollado por la UN complementará los usados comúnmente por las empresas para refinar la purificación del agua. Consistiría en la instalación de una piscina tratada con microalgas y microorganismos. "Lo más interesante es que este método se adaptaría a municipios y veredas con plantas de tratamiento deficientes o inexistentes. En estos lugares las aguas residuales están contaminadas principalmente con materia orgánica. Es un proceso extremadamente económico y fácil de llevar a cabo, para liberar agua más limpia a los ríos", asegura.

Potencial

La rica biodiversidad con la que cuenta Colombia incluye a las fuentes hídricas, cuya oferta superficial alcanza los 71.800 m3 al año, a ella se suman las reservas de aguas subterráneas, que se extienden por 5.848 km2. Estos lugares pueden constituirse en el hábitat de la benéfica Chlorella vulgaris. Se estima, además, que la demanda hídrica total en el país es de 35.877 mm2 anuales, de los cuales el 54% va al sector agrícola; el 19%, al sector energético; el 7%, a la actividad doméstica; el 7%, a la acuícola; el 6%, a la pecuaria; el 4%, a la industrial; y el 1,4%, al sector de servicios. Dichas esferas necesitan métodos de descontaminación de las aguas. Tras el proceso de absorción del material residual, las microalgas no sufren daño, ya que permanecen vivas. De manera que existe la posibilidad de reutilizarlas en la producción de combustibles, pigmentos, antioxidantes (para evitar enfermedades) y alimento para peces. ¡Unas pequeñas pero efectivas máquinas naturales!

lunes, abril 16, 2012

BANCO ESPAÑOL DE ALGAS: UN EJEMPLO A SEGUIR

La explotación indiscriminada de los recursos naturales se evidencia en el detrimento de la calidad de vida de algunos países en vías de desarrollo, incluida Colombia. La búsqueda de nuevas fuentes de materias primas requeridas por las industrias, sumado al aumento exponencial de la demanda de alimentos y energía nos obliga a encontrar alternativas que no atenten contra el delicado equilibrio del ambiente, pues si se continúa atropellando a la naturaleza en procura de sus recursos, no será mucho el tiempo que transcurra antes de que se agoten por completo. Es así como las microalgas se han posicionado como organismos versátiles capaces de producir sustancias de interés industrial (pigmentos, biocombustibles, alimento, entre otras) a bajo costo y superando por mucho la cantidad de materia prima obtenida a partir de otras fuentes naturales sin causar impactos negativos al ambiente durante las etapas de obtención y procesamiento de su biomasa.

En la actualidad, el uso de microalgas como recurso vivo para la obtención de biocombustibles, alimento y sustancias químicas finas no es desconocido. Si se echa un vistazo en la web, son muchas las compañías a nivel global dedicadas a la producción de estos microorganismos y su transformación en subproductos de alto valor comercial con rendimientos que alcanzan millones de dólares al año.

Debido al auge del uso de microalgas como fuente natural de recursos, crece de forma considerable el número de instituciones a nivel global - tanto privadas como públicas - que impulsan proyectos de investigación relacionados con la obtención y mantenimiento de cultivos In Vitro de microalgas, para su uso en investigación, producción y venta de cepas. Uno de los ejemplos más notables en esta materia es el Banco Español de Algas (BEA) quienes dedican sus esfuerzos al aislamiento de microalgas y su mantenimiento en condiciones de laboratorio; mantienen un completo cepario de microalgas presentes en sus regiones tropicales y subtropicales, comercializan tales cepas, su correspondiente ADN genómico y su secuencia.

Dada la gran ventaja geográfica de Colombia al estar en una zona tropical, además de contar con gran cantidad de aguas continentales y marinas, es factible la creación de un cepario similar al BEA, con cepas aisladas en el territorio nacional y mantenidas en un laboratorio dedicado a esta labor. Varias instituciones educativas - entre las cuales están la Universidad Nacional de Colombia y la Universidad de Antioquia - mantienen ceparios, adelantan investigaciones y ejecutan proyectos basados en microalgas ; también empresas como Ecopetrol investigan sobre la obtención de biocombustibles a partir de estos microorganismos.

Es posible también la recopilación de la información de las microalgas registradas en el país  por parte de investigadores que durante décadas han realizado tal tarea, a través de una base de datos que contenga datos biogeográficos, taxonómicos, sistemáticos y bioquímicos; hoy día, estas herramientas informáticas son esenciales en la labor de los investigadores y puede fomentar el intercambio de información científica entre entidades, con el ánimo de fortalecer el conocimiento sobre nuestra biodiversidad y generar una plataforma que impulse el desarrollo de empresas basadas en biotecnología de microalgas.