Comunidades microbianas adheridas sobre membranas de desalación

Investigadores del departamento de Química analítica, Química física e Ingeniería química la Universidad de Álcala (UAH) en colaboración con investigadores del Departamento de Biología de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) han evaluado la aplicación de diversas técnicas para el análisis del biofouling en membranas de ósmosis inversa. La aplicación genérica de estas técnicas en las autopsias de membranas facilitará el desarrollo de nuevos productos para evitar o eliminar el biofouling de las membranas, aumentando su rendimiento y esperanza de vida útil.

Sergio Martínez-Campos Gutiérrez. Grupo de Ingeniería Química. UAH

El agua es el recurso más importante de nuestro planeta. Cubre más de tres cuartas partes de la superficie de la Tierra, pero solo el 3% es potable. Por esta razón, el 20% de la población mundial no tiene acceso al agua con la suficiente calidad para el consumo humano. Para resolver este problema, uno de los métodos más utilizados es la desalinización del agua. Las principales ventajas de esta técnica es que permiten la obtención de agua de buena calidad y su independencia al clima, pudiendo emplearse todo tipo de agua marina y salobre (subterránea) para la aplicación de esta técnica. La desalinización se lleva a cabo mediante diferentes técnicas, pero la más utilizada es la de membranas de ósmosis inversa (OI).

Las membranas de OI funcionan aplicando una presión más elevada que la presión osmótica. Este proceso permite revertir el flujo osmótico y obtener agua libre de sales, metales y contaminantes. A pesar de la alta eficiencia de esta tecnología, el agua necesita pasos de pretratamiento físico o químico para permitir que el sistema funcione de la forma correcta. Aun así, el pretratamiento elimina la materia particulada pero no puede prevenir el fouling o ensuciamiento de las membranas de ósmosis inversa. El fouling consiste en la deposición de varios materiales sobre la superficie de la membrana que conduce a una disminución de la eficiencia de la desalinización. Existen varios tipos de incrustaciones, pero el biofouling, generado por microorganismos, es mucho más complejo y menos estudiado que el fouling inorgánico. El objetivo de este estudio fue analizar la composición de las biopelículas microbianas que pueden causar incrustaciones biológicas en las membranas de OI.

Para ello, se trabajó con tres membranas de ósmosis inversa ya usadas con el fin de poder comprobar si podían apreciarse diferencias. En primer lugar, se determinó la presencia de microorganismos sobre la capa de poliamida (la primera capa de las membranas de osmosis inversa) en todas las membranas mediante microscopia electrónica de barrido. En segundo lugar, se emplearon tinciones que determinaron el estado de los microorganismos y la extensión del biofilm que conformaba toda la comunidad. Finalmente, se recurrió a técnicas de metagenómica para estudiar la diversidad bacteriana y la diversidad fúngica mediante la secuenciación de las secuencias 16S e ITS respectivamente. Los resultados demostraron que todas las membranas se encontraban colonizadas fundamentalmente por organismos procariotas del filo Proteobacteria. En lo que respecta a los hongos, lo colonizaban mayormente organismos de los filos Ascomycota y Basidiomycota. Los métodos puestos a punto en este trabajo demostraron su aplicabilidad para analizar el biofouling en este tipo de membranas y podrían ser utilizados en los procesos de autopsia de los mismos y, por tanto, se sugiere el estudio de un mayor número de membranas con los que valorar de una manera más concisa cuales especies podrían tener una mayor repercusión en el desarrollo del biofouling y facilitarían su posterior eliminación.

 

Etiquetas: , , , ,

Si te gustó esta entrada anímate a escribir un comentario o suscribirte al feed y obtener los artículos futuros en tu lector de feeds.

Comentarios

Aún no hay comentarios.

(requerido)

(requerido)


*