PRODUCEN HIDRÓGENO EN BACTERIAS PARA OBTENER ENERGÍA LIMPIA

Bacterias productoras de hidrógeno

Tiene un alto contenido energético y no genera gases de efecto invernadero
Con ese objetivo, cultivan microorganismos en el LIPATA de la Facultad de Ingeniería de la UNAM
En esta idea, que puede constituir a futuro una economía basada en ese elemento en lugar del petróleo, también trabajan, en proyectos independientes, científicos de China y Estados Unidos

Para obtener una fuente de energía que no contamine, investigadores del Laboratorio de Investigación en Procesos Avanzados de Tratamiento de Aguas (LIPATA) de la Facultad de Ingeniería (FI) de la UNAM, cultivan bacterias que producen hidrógeno, elemento de alto contenido energético que no genera gases de efecto invernadero.

Especialista en el tratamiento de aguas residuales, Germán Buitrón Méndez, coordinador e investigador del LIPATA, ha detectado que en el proceso para limpiar el líquido, existen subproductos aprovechables para generar energía de manera sustentable y crear un ciclo que ofrece una alternativa para obtenerla sin recurrir al petróleo.

Con Christian Hernández, estudiante doctoral, Buitrón ensaya en su laboratorio del campus Juriquilla, en Querétaro. “Nos hemos enfocado a la producción que se conoce como fermentación oscura, es decir, la utilización de bacterias en esa fase de degradación para producir el hidrógeno”.

Cómo funciona

En un proceso anaerobio o de ausencia de aire, las bacterias del género Clostridium (formadoras de esporas) degradan la materia orgánica y originan ácidos grasos, dióxido de carbono (CO2) e hidrógeno.

“El reto es maximizar la generación, porque las cantidades que se obtienen son bajas. Actualmente, estudiamos cómo hacer que las velocidades de producción del hidrógeno se incrementen”.

En esta idea, que puede constituir a futuro una economía basada en ese elemento en lugar del petróleo, también trabajan, en proyectos independientes, científicos de China y Estados Unidos.

Subproducto de agua residual

En el tratamiento del líquido residual por vía anaerobia, la materia orgánica, empleada como sustrato por los microorganismos, es transformada, principalmente en una mezcla de metano (CH4) y CO2, que se conoce como biogás.

La idea del proyecto es emplear ese proceso para producir hidrógeno sin llegar a la transformación del sustrato en metano.

“El principal interés en el uso del primer elemento es que no genera gases de efecto invernadero, pues como subproducto de su combustión sólo se produce agua. Además, tiene un alto poder calorífico”. El valor energético de un kilogramo de hidrógeno es equivalente al de 2.4 kilogramos de metano, ó 2.75 veces más energía que los hidrocarburos.

Aunque la materia orgánica procedente de aguas residuales es quizá insuficiente para sostener una energía global, esta forma podría ayudar a compensar, de manera sustancial, los costos del tratamiento de líquidos, especialmente aquellos con altas concentraciones de materia orgánica.

Biohidrógeno por todas partes

El biohidrógeno, es decir, el hidrógeno obtenido mediante procesos biológicos, puede ser producido por cultivos puros o mixtos de bacterias provenientes de diferentes fuentes, como suelo, sedimentos, composta, lodos aerobios y anaerobios.

Muchos organismos anaerobios pueden producir hidrógeno en ausencia de luz, a partir de los carbohidratos contenidos en residuos orgánicos. Las bacterias del género Clostridium, estrictamente anaerobias, son una excelente opción para obtenerlo a partir de la fermentación. Ésa es la razón por la que los expertos de LIPATA ensayan con ellas.

“Hemos trabajado con desechos de la industria tequilera, como las vinazas, azúcares concentrados después de destilar licor”, señaló el universitario, que se concentra en el estudio de las condiciones más adecuadas para obtener y mantener estas bacterias, de tal manera que puedan optimizar el proceso.