es.wedoany.com Noticia: Dos proyectos de investigación de la Escola Superior de Biotecnologia da Universidade Católica Portuguesa se centran respectivamente en la eliminación de microcontaminantes en aguas residuales y la biorremediación de suelos contaminados, ambos basados en biotecnología, valorización de residuos y procesos de bajo impacto ambiental. El proyecto AStUTe se dedica a eliminar microcontaminantes de las aguas residuales, mientras que el proyecto BioElectroSoil tiene como objetivo acelerar la biorremediación de suelos contaminados con compuestos persistentes.
Estos dos proyectos están dirigidos por las investigadoras Catarina L. Amorim e Irina Susana Moreira del Centro de Biotecnología e Química Fine de la Escola Superior de Biotecnologia da Universidade Católica Portuguesa. Catarina L. Amorim indicó que el proyecto AStUTe explora principalmente dos estrategias: desarrollar inóculos biológicos multiespecíficos para degradar microcontaminantes, con el fin de potenciar la biofortificación de los sistemas de tratamiento; y desarrollar materiales adsorbentes derivados de residuos de la industria alimentaria, agroindustrial y forestal, para diseñar unidades de filtración. Este método combina procesos biológicos y fisicoquímicos. El proyecto se centra en ciertos microcontaminantes prioritarios identificados en la directiva de la Unión Europea sobre tratamiento de aguas residuales urbanas, incluidos compuestos farmacéuticos y disruptores endocrinos detectados en efluentes de plantas de tratamiento, como diclofenaco, venlafaxina, carbamazepina y β-estradiol. Catarina L. Amorim señaló que los disruptores endocrinos, como el 17β-estradiol, podrían ser los microcontaminantes de mayor relevancia ecológica debido a su alta actividad biológica a concentraciones extremadamente bajas y sus efectos adversos en organismos acuáticos.
El proyecto BioElectroSoil acelera la biorremediación mediante la combinación de microorganismos electroactivos con materiales conductores, mejorando la biodisponibilidad de los contaminantes y estimulando vías metabólicas que son más lentas en condiciones naturales. Según Irina Susana Moreira, esta combinación permite degradar compuestos persistentes en menos tiempo, con bajo consumo energético y sin necesidad de utilizar productos químicos agresivos. La investigación se centra en contaminantes orgánicos persistentes que pueden permanecer en el suelo durante años o décadas incluso después de intervenciones convencionales, especialmente PFAS (sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas) y compuestos fenólicos. Ambos tipos de contaminantes son tóxicos incluso a bajas concentraciones, afectan a organismos acuáticos y del suelo, y pueden actuar como disruptores endocrinos.
En el proyecto BioElectroSoil, los sistemas bioelectroquímicos transforman el suelo en un entorno donde los microorganismos pueden gestionar de manera más eficiente los flujos de electrones asociados con las transformaciones bioquímicas. El sistema integra materiales conductores que crean redes electrónicas dentro del suelo, acelerando las reacciones metabólicas incluso en zonas anóxicas o con alta carga de contaminantes. En comparación con la biorremediación convencional, la principal ventaja radica en la aceleración de la biodegradación mediante la transferencia de electrones entre microorganismos y materiales conductores. El proyecto también se enfoca en desarrollar métodos de tratamiento in situ, aplicables a suelos anaeróbicos, compactados o heterogéneos, reduciendo la necesidad de excavación, transporte de suelo o uso de productos químicos agresivos. Para los compuestos fenólicos, los microorganismos electroactivos pueden acelerar la ruptura de las estructuras aromáticas. Para los PFAS, la estrategia consiste en crear microambientes bioelectroquímicos que favorezcan las reacciones de desfluoración.
La valorización de residuos es un elemento común en ambos proyectos. En el proyecto AStUTe, los residuos industriales se utilizan para producir materiales adsorbentes, transformando flujos de bajo valor en materiales de valor añadido. El desarrollo de inóculos biológicos multiespecíficos también utiliza materiales recuperados de la biomasa residual generada en las plantas de tratamiento de aguas residuales. En el proyecto BioElectroSoil, la economía circular se integra mediante el uso de biocarbón (biochar) como material conductor, producido a partir de subproductos agroindustriales y residuos orgánicos. La operación in situ del sistema también puede evitar los pasos asociados con la excavación, el transporte y la disposición de suelos contaminados, reduciendo la cantidad de residuos y las emisiones generadas por estos procesos. Para las empresas, el proyecto AStUTe puede ayudar a algunas industrias a convertir residuos en recursos, creando nuevas cadenas de valor. Para las empresas del sector del tratamiento de aguas, estas soluciones podrían generar nuevos productos tecnológicos para cumplir con las regulaciones ambientales de la UE sobre la eliminación de microcontaminantes. En cuanto al proyecto BioElectroSoil, las empresas que tratan suelos contaminados enfrentan oportunidades, especialmente en el ámbito agroindustrial, mediante la valorización de subproductos orgánicos a través de la producción de biocarbón; y en contextos urbanos y ambientales, mediante la posibilidad de remediar suelos degradados sin necesidad de excavación, reduciendo costos, emisiones y tiempos de intervención.
Ambos proyectos se encuentran aún en etapas tempranas de desarrollo. El proyecto AStUTe se inició en octubre del año pasado y se ha centrado principalmente en el desarrollo de inóculos biológicos y la producción de materiales adsorbentes derivados de residuos. Los resultados preliminares de los inóculos biológicos muestran que la inmovilización de las cepas no parece perjudicar la actividad degradante y mantiene la funcionalidad bacteriana durante el almacenamiento. En cuanto a los adsorbentes, ya se han desarrollado varios materiales utilizando residuos no valorizados, y se espera comenzar las pruebas de evaluación de rendimiento. El proyecto BioElectroSoil se inició en septiembre y actualmente se encuentra en una fase inicial. Según Irina Susana Moreira, ya se ha verificado en laboratorio la actividad bioelectroquímica de las comunidades microbianas y la degradación de los contaminantes objetivo. Para el proyecto AStUTe, los próximos pasos implican evaluar la efectividad de las soluciones en matrices complejas, optimizar los procesos de producción y estudiar la estabilidad, durabilidad y viabilidad económica, antes de integrarlas en sistemas piloto de tratamiento de aguas residuales. Para el proyecto BioElectroSoil, el trabajo avanzará hacia pruebas piloto en microcosmos, utilizando suelos reales y mezclas complejas de contaminantes. No se planean pruebas a escala real durante el período de tres años del proyecto, pero la investigación tiene como objetivo consolidar las bases científicas y técnicas necesarias para futuras aplicaciones piloto y de campo.
