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Los investigadores de la Unidad de Bionanomateriales Funcionales de la Universidad de Birmingham (Reino Unido) han construido dos biorreactores que recrean las condiciones ideales para que dos tipos de bacterias (la bacteria cimógena y la bacteria púrpura) produzcan hidrógeno a partir de desperdicios orgánicos. La información aparece publicada en el número de agosto de la revista Microbiology Today.
Los investigadores han combinado los trabajos de estas bacterias para producir hidrógeno en un biorreactor, de forma que el subproducto de una sirva de alimento para la otra. Esta tecnología tiene la ventaja de que las enzimas sobrantes pueden utilizarse para recuperar metales de los catalizadores gastados de automóviles y ayudar en la fabricación de celdas de combustible que convierten el hidrógeno en energía.
El hidrógeno tiene tres veces más energía potencial que el petróleo, lo que le convierte en el combustible disponible de mayor contenido energético. Las investigaciones para utilizar bacterias en la producción de hidrógeno se han retomado gracias a la creciente gravedad de las cuestiones energéticas.
“Hay circunstancias especiales pero frecuentes en las cuales los microorganismos no encuentran otra manera de adquirir energía que liberar hidrógeno al medio ambiente”, indica Mark Redwood de la Universidad de Birmingham. “Microbios como los heterótrofos, cianobacterias, microalgas y bacterias púrpura producen biohidrógeneo de formas diversas”.
Cuando no hay oxígeno, las bacterias cimógenas usan carbohidratos como el azúcar para producir hidrógeno y ácidos (fermentación). Otras, como la bacteria púrpura, utilizan la luz para producir energía (fotosíntesis) y fabrican hidrógeno para ayudarlas a romper moléculas como las de los ácidos. Estas dos reacciones encajan bien juntas, porque la bacteria púrpura puede utilizar los ácidos producidos por la bacteria cimógena.
Un uso interesante de la basura
La mayor parte de los desperdicios de Gran Bretaña se envían a los vertederos, donde producen gases como el metano, un gas invernadero 25 veces más potente que el dióxido de carbono. Los resultados de ciertos avances importantes en la tecnología utilizada para fabricar “biohidrógeno” demuestran que esta basura puede convertirse en energía.
“Trabajando conjuntamente ambos tipos de bacterias pueden producir mucho más hidrógeno que por separado” continúa Redwood, “un reto notable en el desarrollo de este proceso a escala industrial es diseñar un tipo de biorreactor que sea barato de construir y capaz de captar la luz de una amplia zona. Una segunda cuestión es conectar el proceso con un suministro fiable de alimento azucarado”.
Con un pretratamiento más avanzado, puede producirse biohidrógeno con los desperdicios del cultivo de grano, como la paja y la cáscara de los cereales. Todos los años se producen decenas de miles de toneladas de estos desperdicios en Gran Bretaña. Desviarlos del vertedero a la producción de biohidrógeno, sería muy positivo para el cambio climático y para la seguridad energética.
“Las enzimas de hidrogenasa de las bacterias sobrantes pueden recuperar metales de los catalizadores y ayudar en la fabricación de celdas de combustible. Así nada se pierde y puede encontrarse un uso muy interesante para la basura que produce el transporte y la producción de energía no fósil del mañana”, explica Lynne Macaskie, director del proyecto.
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