Con un proyecto de
investigación dirigido a utilizar aguas residuales como generadoras de energía
eléctrica, las alumnas Damarys San Juan Pablo y Jessica Medina Torres, del 11º
trimestre de las licenciaturas en Ingeniería en Recursos Hídricos y en Biología
Ambiental, respectivamente de la Unidad Lerma de la Universidad Autónoma
Metropolitana (UAM), obtuvieron el segundo lugar en la Feria de Ciencias e
Ingenierías del Estado de México 2017, en la categoría de Manejo y Análisis
Ambiental.
Las estudiantes y sus
asesores los doctores Saraí Velázquez Peña y Humberto García Arellano,
investigadores de los Departamentos de Recursos de la Tierra y Ciencias
Ambientales, en ese orden, con el apoyo técnico del maestro Luis Mario
Hernández Soto, del Laboratorio de Biología Ambiental, participaron en el
certamen convocado por el Consejo Mexiquense de Ciencia y Tecnología y
obtuvieron también un premio especial otorgado por la empresa US Technologies.
El trabajo propone el empleo
de aguas residuales como productoras de energía a partir de un proceso acoplado
que consiste en la construcción de bioceldas que utilizan estos líquidos como
combustible para extraer electrones de compuestos orgánicos que se encuentran
en ellas.
En entrevista explicaron que
el proceso utiliza enzimas denominadas lacasas que básicamente oxidan algunos
tipos de sustratos orgánicos presentes en estas aguas como contaminantes.
“Nuestra intención es que esas moléculas retiren los electrones y los
transfieran para generar energía eléctrica” que puede ser almacenada en una pila.
Las celdas de combustible
enzimáticas son consideradas una tecnología de reciente incorporación que se
basa en procesos bio-electroquímicos para el tratamiento de aguas residuales.
La investigación –proyecto
terminal de Medina Torres– se enfoca en la inmovilización de enzimas lacasa
sobre dos diferentes materiales de soporte: grafito y fieltro de carbono, dado
que estas enzimas tiene una capacidad selectiva de oxidar fenoles y aminas
aromáticas, entre otros compuestos biorefractarios que provocan efectos nocivos
al medio ambiente y a la salud pública.
En una segunda etapa del
estudio se pretende emplear este soporte como ánodo en una celda de
combustible, generando una opción para el tratamiento de fluidos residuales
contaminados por fenol y, a su vez, la producción de energía limpia.
Las alumnas de la Unidad
Lerma expusieron que generalmente los métodos destinados al saneamiento son
procesos que se encargan de la remoción de contaminantes concentrados en los
efluentes, los cuales provocan impactos adversos en la biota y en la salud
humana.
Cada una de las técnicas
empleadas en un tren de tratamiento se caracterizan por las ventajas
operacionales y de factibilidad económica, de acuerdo con el tipo de
procedimiento utilizado que consiste tanto en la incorporación de
microorganismos, como en el uso de productos químicos, sin embargo también
presentan desventajas como el tiempo de operación y un alto consumo de energía
y uso de infraestructura compleja.
Para contrarrestar estas
características operacionales, abundaron, en los últimos años ha surgido la
incorporación de las celdas de combustible –dispositivos que permiten la
conversión de energía química en eléctrica– y que viabilizan el saneamiento del
agua con el valor agregado de producir energía limpia.
Esto es resultado de la
transferencia de electrones durante el tratamiento del vital líquido, en forma
tal que el desarrollo y la utilización de esos componentes pueden considerarse
una opción. Otra posible aplicación de estos mecanismos consiste en la
incorporación de transductores bio-electroquímicos (biocelda), con lo que a
partir de energía biológica es posible producir fluido eléctrico.
El doctor García Arellano
dijo que el proyecto se encuentra a la mitad del camino y lo que las alumnas
presentaron fue un avance respecto de la caracterización de los materiales para
la construcción de bioceldas y la inmovilización de la enzima dentro de esos
materiales. “Estamos tratando de usar elementos que sean simples, no tan
elaborados para que nos permitan realizarlo de manera eficiente”.
Esta investigación resulta
interesante por su impacto en beneficio del medio ambiente, “pero falta mucho”.
Si bien hay mucha información reportada en la literatura sobre esos
dispositivos, uno de los retos principales es la optimización del proyecto.
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