El uso excesivo de combustibles fósiles genera problemas ambientales. Para evitarlos, el mundo necesita un cambio fuerte en su matriz energética. Una opción novedosa es usar microorganismos capaces de producir energía renovable a partir de residuos. En nuestro grupo de investigación en Ecología Microbiana del Instituto Clemente Estable trabajamos con estos microorganismos. En particular, estudiamos tres procesos en los que producen energía: la producción de metano, la producción de hidrógeno y la producción de electricidad en pilas microbianas.

En colaboración con el grupo de investigación de Bioprocesos Ambientales de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de la República, trabajamos para poder entender y diseñar sistemas de producción de energía adaptados a la realidad de nuestro país. Hoy estos procesos se están aplicando a aguas residuales para valorizar los desechos y contribuir a la producción de energía limpia.

La producción de metano se aplica a gran escala en Uruguay; en tambos para el tratamiento de estiércol, en varias industrias para el tratamiento de aguas residuales, e incluso en los hogares para el tratamiento de aguas domésticas. Por ejemplo, el sistema de tratamiento de aguas cloacales de la OSE recientemente inaugurado en Ciudad de la Costa. La ventaja es que recupera gas metano y descontamina el agua al mismo tiempo, además de ahorrar mucha energía. Este gas sirve como combustible o incluso para generar energía eléctrica.

La producción de hidrógeno, por su parte, es una tecnología que se está desarrollando principalmente en Asia. La gran ventaja del hidrógeno como combustible es que su utilización no genera contaminantes ni gases que produzcan efecto invernadero. Se lo considera el combustible del futuro, porque, además, su utilización genera agua de gran pureza.

Como algunos microorganismos producen hidrógeno al consumir materia orgánica, este proceso se está empleando para obtenerlo a partir de materia orgánica de desecho. Este mismo hidrógeno se podría utilizar como energía limpia en automóviles, aunque todavía falta investigación para que la obtención sea eficiente y estable.

Los microorganismos también pueden funcionar como celdas microbianas, dispositivos similares a una pila. En una celda o pila microbiana los microorganismos consumen materia orgánica (que puede ser un desecho) y transfieren electrones a una superficie con carga positiva. Esta, llamada ánodo, se conecta con un electrodo para cerrar un circuito eléctrico y producir electricidad.

En nuestro laboratorio estudiamos la producción de electricidad en estas celdas o pilas microbianas a partir de aguas residuales de nuestro país. Aplicamos diferentes métodos para conocer los microorganismos involucrados en el proceso y comprender cómo funciona. El objetivo es mejorar los procesos naturales y aplicarlos, por ejemplo, a la obtención de hidrógeno. Aún estamos lejos de hacerlo a gran escala; antes necesitamos lograr procesos más estables y con mayor rendimiento para que sean competitivos.

Uruguay puede encontrar un uso productivo en sus aguas residuales y residuos agroindustriales. Tratar en forma sustentable estos residuos nos permitiría ahorrar dinero, al sustituir parte de la importación de combustibles fósiles, y evitaría algunos problemas ambientales. Desde el IIBCE aportamos nuestro conocimiento para que esta utopía se vuelva realidad.

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