La electroqu\u00edmica microbiana o electromicrobiolog\u00eda ha surgido como una nueva subdisciplina de la biotecnolog\u00eda basada en el estudio de las interacciones entre microorganismos y electrodos. Las propiedades catal\u00edticas de estos microorganismos son muy vers\u00e1tiles y una diversidad de campos pueden beneficiarse de ellas a trav\u00e9s del desarrollo de las tecnolog\u00edas electroqu\u00edmicas microbianas (MET). Los dispositivos empleados en estas tecnolog\u00edas se han convertido en sistemas novedosos que reflejan perfectamente el nexo agua-energ\u00eda a causa de sus atractivas aplicaciones en el tratamiento de aguas residuales y la desalinizaci\u00f3n del agua. Sin embargo, la aplicaci\u00f3n de las METs a escala real depende de la resoluci\u00f3n de desaf\u00edos microbiol\u00f3gicos, tecnol\u00f3gicos y econ\u00f3micos.<\/p>\n
Hasta el momento, las METs se han entendido como sistemas en los que la cat\u00e1lisis se encuentra localizada en la superficie del electrodo debido a la necesidad de adhesi\u00f3n microbiana formando un biofilm sobre \u00e9l. La optimizaci\u00f3n de esta interacci\u00f3n es el principal reto de esta disciplina y se centra principalmente en la mejora tanto del dise\u00f1o del reactor y de los electrodos como de los mecanismos de transferencia electr\u00f3nica extracelulares. El estudio de los fundamentos de la interacci\u00f3n bacteria-electrodo y del proceso catal\u00edtico son esenciales para la maximizar del rendimiento de los sistemas bioelectroqu\u00edmicos. Geobacter sulfurreducens <\/em>se considera el microorganismo modelo para estudiar la transferencia extracelular directa de electrones a un electrodo y, por tanto, se utiliza ampliamente en los ensayos de prueba de concepto. Esta bacteria forma t\u00edpicamente biopel\u00edculas de m\u00faltiples capas sobre los electrodos de las METs. Sin embargo, Geobacter<\/em>, en su h\u00e1bitat natural, se encuentra en estado planct\u00f3nico al respirar aceptores insolubles de electrones como los \u00f3xidos de hierro. La configuraci\u00f3n de biopel\u00edcula limita el rendimiento de este tipo de sistemas debido a la restricci\u00f3n de la reacci\u00f3n a la interfase electrodo-biopel\u00edcula y adem\u00e1s presenta problemas asociados con la actividad de las c\u00e9lulas dentro de la biopel\u00edcula. Con el objetivo de maximizar el \u00e1rea superficial de electrodo disponible para los microorganismos electroactivos, y de mejorar la cin\u00e9tica de la biocat\u00e1lisis empleando un entorno con buenas propiedades de mezcla, el equipo de Bioelectrog\u00e9nesis de la Universidad de Alcal\u00e1 e Imdea Agua ha dise\u00f1ado un reactor de lecho fluidizado electroqu\u00edmico microbiano (del ingl\u00e9s, ME-FBR) (Tejedor-Sanz, 2017). Este prototipo surge de la fusi\u00f3n de un reactor de lecho fluidizado cl\u00e1sico con una MET, de forma que un \u00e1nodo fluidizado 3D, compuesto por micropart\u00edculas conductoras de la electricidad, sirve como aceptor final de electrones para los microorganismos electroactivos como Geobacter <\/em>(figura 1). El empleo de un electrodo fluidizado constituye un avance con respecto al uso de electrodos planos y est\u00e1ticos en los sistemas MET puesto que optimiza el contacto bacteria-electrodo-medio, mejora la transferencia de masa y calor en cada una de estas interfaces y proporciona un alto \u00e1rea superficial de \u00e1nodo (aumento de superficie para la cat\u00e1lisis microbiana).<\/p>\n
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