Proyecto para crear un laboratorio de estudios en bioelectroquímica.

En los últimos años, los sistemas bioelectroquímicos han llamado la atención de los investigadores porque son una tecnología que puede hacer tratamiento de efluentes (aguas residuales) y, al mismo tiempo, generar energía eléctrica, llamada bioelectricidad.

Para impulsar su desarrollo en el país, la doctora María Yolanda Reyes Vidal, investigadora del Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica (Cideteq) del Parque Tecnológico Querétaro, lleva a cabo el proyecto “Creación de un laboratorio de estudios en bioelectroquímica para la generación de energías alternativas y tecnologías limpias”, que es apoyado por el Fondo Sectorial Conacyt-Secretaría de Energía-Sustentabilidad Energética.

“Los sistemas bioelectroquímicos son la incorporación de los sistemas biológicos (microorganismos o biomoléculas) a las reacciones electroquímicas, en una de sus configuraciones para convertir la energía química en bioelectricidad, como una tecnología alternativa para producir energías limpias”, explicó, en entrevista, la doctora Reyes Vidal, quien estudió Ingeniería Química en la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla; una maestría en Biotecnología en el Cinvestav de la Ciudad de México; y un doctorado en Biotecnología en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, en Hermosillo (Sonora).

Dra. Reyes Vidal (segunda de derecha a izquierda) y su equipo de trabajo.

El objetivo es la construcción de un laboratorio equipado con la tecnología necesaria para realizar estudios, tanto de caracterización de variables críticas, como de los sustratos y microorganismos que pueden utilizarse para los sistemas bioelectroquímicos, además de contar con un área para hacer los modelos de prototipo que, en un futuro, se puedan escalar a celdas electroquímicas de nivel industrial. El laboratorio contará con tres unidades principales. Una es la unidad de caracterización bioelectroquímica, en la que se tendrán Potenciostatos/ Galvanostatos, que permitirán realizar mediciones electroquímicas típicas o imponer diferencias de potencial a los sistemas.

“Cuando conocí la biotecnología, y ahora la bioelectroquímica, fue muy emocionante saber que se puede hacer uso de los microorganismos para obtener productos, bienes, alimentos y energía, y que estos pueden ser incorporados a nuestra vida diaria”

Otra unidad será la de caracterización cromatográfica, en la que se acoplarán diferentes detectores, tanto a sistemas de cromatografía líquida, como de gases, que permitirán una caracterización de alta precisión de los componentes de los sustratos y los productos obtenidos. Y la tercera unidad será la de cultivos microbianos, para hacer una propagación de los microorganismos que se van a utilizar en los reactores bioelectroquímicos, bajo las condiciones de crecimiento específicas.

La investigadora, originaria de Puebla, indicó que “una de las metas de nuestro proyecto es la creación de dos tipos de celdas biolectroquímicas. Las celdas de combustible microbianas podrán entregar energía eléctrica de forma directa a hogares, por ejemplo, en comunidades rurales. Y las celdas de electrólisis microbianas, que podrán generar hidrógeno a partir de los efluentes. Este gas ha sido reconocido como una de las formas energéticas de mayor importancia para el futuro”.

El proyecto concluirá en 2019, año en que se espera que se tenga listo un prototipo de estos sistemas para, posteriormente, hacer un escalamiento en el que se diseñen celdas de mayor capacidad. Las celdas bioelectroquímicas proyectadas para una comunidad rural podrían ocupar un espacio de entre 1 y 2 metros cúbicos de efluentes, con lo cual sería posible realizar un tratamiento doméstico de aguas residuales de manera accesible.

“Cuando conocí la biotecnología, y ahora la bioelectroquímica, fue muy emocionante saber que se puede hacer uso de los microorganismos para obtener productos, bienes, alimentos y energía, y que estos pueden ser incorporados a nuestra vida diaria”, concluyó la doctora Reyes Vidal, quien fue beneficiada, en 2014, con una cátedra otorgada por el Conacyt para desarrollar en el Cideteq una línea de investigación sobre sistemas biolectroquímicos para el tratamiento de efluentes y generación de energías limpias.

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