sábado, 16 de mayo de 2015

Aplicaciones de la Bioelectrogénesis I



A partir de esta entrada (como bien anuncia su título) comenzamos un ciclo de actualizaciones sobre las diferentes aplicaciones y ventajas de la micro-bioelectrogenesis, pero antes de entrar directamente en materia es importante señalar que en dichas entradas nos referiremos sobre todo a Geobacter ya que la mayoría de bibliografia sobre el tema está enfocada a dicha bacteria.

La falta de control en el uso de combustibles fósiles ha desatado una crisis energética a nivel mundial, despertando el interés por otras fuentes de energía renovables y con poco o nulo impacto sobre el medio ambiente. Una de estás fuentes de energía emergente es la bioelectrogénesis, pero la producción de una energía renovable, limpia y barata no es la unica ventaja de esta tecnología...

Biorremediación las bacterias electrogénicas son de gran interés debido a su papel en la restauración ambiental. Por ejemplo, las especies de Geobacter pueden degradar contaminantes derivados del petróleo por oxidación de estos compuestos a dióxido de carbono y también pueden eliminar los contaminantes de metales radiactivos. Como la comprensión del funcionamiento de las especies de Geobacter ha mejorado, es posible utilizar esta información para modificar las condiciones ambientales con el fin de acelerar el ritmo de la biorremediación.

Bioenergía los microorganismos juegan un papel importante en algunos digestores de aguas residuales anaeróbicas degradando contaminantes orgánicos y transfiriendo electrones a los microorganismos que producen metano, un biocombustible importante. Estudios recientes sugieren que esta transferencia de electrones pasa a través de los nanocables microbianos conductores de Geobacter. La capacidad de las especies de Geobacter para oxidar compuestos orgánicos con la transferencia de electrones a los electrodos se muestra prometedora como una estrategia para la producción de bioelectricidad, especialmente en ambientes remotos.

Electrosíntesis microbiana este es un proceso para convertir el CO2 de efecto invernadero en combustibles de transporte y otros productos orgánicos útiles. La electrosíntesis es una forma artificial de fotosíntesis que ofrece la posibilidad de convertir la luz solar y el dióxido de carbono en compuestos orgánicos deseables mucho más eficientes y más sostenibles que los procesos basados ​​en la biomasa.

Bioelectrónica las bacterias tienen propiedades electrónicas novedosas que pueden tener aplicaciones prácticas. Por ejemplo, pueden formar películas conductoras altamente cohesivas que tienen conductividades que rivalizan con las de polímeros conductores sintéticos. La conductividad de las películas de Geobacter resulta de una red de nanocables microbianos, delgados filamentos de proteína que conducen electrones a lo largo de su longitud. Por lo tanto, Geobacter ofrece la posibilidad de hacer sensores electrónicos y otros dispositivos, que funcionan bajo el agua.

Enfoque sistémico de ambientes microbiológicos Geobacter ha demostrado ser un excelente modelo para el desarrollo de análisis del genoma de ambientes naturales a gran escala, biorremediación y aplicaciones de bioenergía. Este enfoque ha incluido el diagnóstico sofisticado del estado fisiológico de la comunidad microbiana del subsuelo durante la biorremediación.

En próximas entradas ampliaremos una a una todas estas aplicaciones,

Saludos!

lunes, 4 de mayo de 2015

Bacterias electrogénicas: Resumen final

En esta entrada pensaba ampliar la información sobre otras bacterias electrogénicas (que no fueran Shewanella o Geobacter) pero la información y artículos sobre estas son escasos (se mencionan en mucha bibliografia del tema pero no se amplía la información).

Es por eso que he decidido hacer un pequeño resumen del tema, comenzaré con una tabla:

(Revista de la Universidad de potosí)

Es importante destacar también que las evidencias actuales sugieren que las bacterias que respiran hierro son las más eficientes en cuanto a la producción de bioelectricidad se refiere, y que los actuales modelos de bioelectricidad prefieren el empleo de cultivos mixtos al de especies puras, incluyendo no solo microorganismos que respiran hierro sino también especies oxigénicas como las cianobacterias de los géneros Anabaena y Synechocystis porque las bacterias trabajan mejor en comunidades que aisladas.

Estudios recientes describen la influencia del inóculo en el desempeño de las celdas de electrolisis microbianas, incluso afirman que muestras tomadas de un mismo ambiente natural en diferentes épocas del año provocan variabilidades en la productividad de las celdas tanto como en la población de microorganismos.

Tabla resumen de diferentes bacterias electrogénicas y sus substratos habituales

Los combustibles que pueden utilizarse para alimentar las celdas electrogénicas microbianas van desde soluciones de compuestos sencillos (como los que presominan en la tabla anterior) a mezclas complejas ricas en materia orgánica como residuos vegetales o las presentes en aguas residuales. 

Para terminar esta entrada recopilatoria quiero resaltar que el desarrollo de todas estas tecnologías está todavía en sus comienzos y que aun se debe de seguir estudiando y optimizando para ofrecer resultados mas competitivos. 

En proximas entradas abordaremos las aplicaciones de las bacterias electrogénicas...

Saludos!