Pese a que en las \u00faltimas d\u00e9cadas el sector energ\u00e9tico est\u00e1 tratando de virar hacia la producci\u00f3n de energ\u00edas m\u00e1s limpias, el petr\u00f3leo sigue siendo una parte fundamental de nuestras vidas. De entre todas sus emisiones, los procesos de refino de crudo y petr\u00f3leo generan tambi\u00e9n una importante cantidad de agua residual. Cada barril de petr\u00f3leo procesado genera entre 0,4 y 1,6 barriles de agua residual cuya composici\u00f3n var\u00eda enormemente dependiendo del proceso asociado. Pese a ello, el efluente residual combinado de todas las operaciones de una refiner\u00eda de petr\u00f3leo es una corriente rica en sustancias contaminantes tales como amonio, sulfatos, cetonas, aminas, sales inorg\u00e1nicas, metales de transici\u00f3n, derivados del benceno, fenoles y otros hidrocarburos monoarom\u00e1ticos. Estas aguas son por ello un peligro para el medio ambiente y por tanto han de ser tratadas correctamente.<\/p>\n
Debida a la legislaci\u00f3n de vertidos, las refiner\u00edas ya cuentan con medios para tratar estas aguas. Las depuradoras asociadas a estas industrias est\u00e1n basadas en sistemas cl\u00e1sicos de fangos activos, los cuales son capaces generalmente de eliminar los contaminantes del agua. Aunque esta tecnolog\u00eda se ha constituido como el tratamiento est\u00e1ndar de aguas residuales por su efectividad, actualmente existen alternativas m\u00e1s eficientes. El principal problema de los fangos activos es la alt\u00edsima demanda energ\u00e9tica provocada por los sistemas de aireaci\u00f3n, y por tanto su huella de carbono asociada. En los \u00faltimos a\u00f1os, se ha estado valorando la implementaci\u00f3n de tecnolog\u00edas anaerobias para minimizar este impacto, si bien estas tecnolog\u00edas tambi\u00e9n tienen sus limitaciones ya que requieren de cargas org\u00e1nicas muy altas. En el caso de las aguas de refiner\u00eda, dicha carga suele ser relativamente baja (200-600 mgDQO\/L), de modo que las tecnolog\u00edas anaerobias convencionales no parecen ser una alternativa viable.<\/p>\n
Cient\u00edficos de la Universidad Rey Juan Carlos, creen haber dado con la soluci\u00f3n a este problema utilizando bacterias fototr\u00f3ficas p\u00farpura (o por sus siglas en ingl\u00e9s, PPB). Las PPB son microorganismos facultativos capaces de recibir energ\u00eda en forma de luz solar o artificial y que cuentan con tres grandes ventajas frente a los tratamientos convencionales:<\/p>\n
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- Son anaerobias facultativas, es decir, no necesitan ox\u00edgeno de modo que no requieren de aireaci\u00f3n<\/li>\n
- No requieren de altas cargas org\u00e1nicas y adem\u00e1s asimilan la materia org\u00e1nica de forma mucho m\u00e1s eficiente. Lo mismo ocurre con los nutrientes, ya que los consumen y acumulan en un solo paso sin necesidad de fases de nitrificaci\u00f3n\/desnitrificaci\u00f3n.<\/li>\n
- Se ha demostrado la posibilidad de obtener productos de alto valor a\u00f1adido de estas bacterias. Los m\u00e1s importantes son prote\u00edna microbiana (para alimentaci\u00f3n en acuicultura), biopl\u00e1sticos (en forma de polihidroxialcanoatos), hidr\u00f3geno (como fuente de energ\u00eda) y nutrientes para la producci\u00f3n de fertilizantes entre otros.<\/li>\n<\/ol>\n
Todo ello hace de estas bacterias unas buenas candidatas para mejorar los procesos actuales de depuraci\u00f3n de las aguas generadas en las refiner\u00edas. No obstante, como ya se ha comentado anteriormente, estas aguas son ricas en compuestos t\u00f3xicos y recalcitrantes que podr\u00edan inhibir la actividad de estas bacterias. Por ello, el primer paso para comprobar si las PPB son una alternativa viable es comprobar el efecto de algunos de los componentes mayoritarios y m\u00e1s peligrosos de estas aguas en su metabolismo.<\/p>\n
Los compuestos evaluados fueron los llamados BTEX (benceno, tolueno, etilbenceno y xileno), el furfural, la metildietanolamina (MDEA) y la butanona, todos ellos reportados como extremadamente t\u00f3xicos en bajas concentraciones tanto para los humanos como para multitud de microorganismos.<\/p>\n
Para comprobar el efecto de estos compuestos en las PPB, varios cultivos de estas bacterias fueron expuestos a concentraciones variables de los t\u00f3xicos. El rango de concentraciones utilizado vari\u00f3 desde concentraciones bajas hasta concentraciones muy por encima de los valores medios encontrados en estas aguas para simular picos o situaciones an\u00f3malas y para explorar los l\u00edmites de las PPB para resistir sus efectos.<\/p>\n
El efecto de los t\u00f3xicos en el metabolismo de las PPB se evalu\u00f3 a trav\u00e9s de dos par\u00e1metros principales:<\/p>\n
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- Rendimiento en biomasa: Cantidad de biomasa generada por cantidad de materia org\u00e1nica consumida. Este par\u00e1metro explica como influyen los t\u00f3xicos en la capacidad para crecer y reproducirse de los microorganismos.<\/li>\n
- Actividad espec\u00edfica: Velocidad de consumo de la materia org\u00e1nica con respecto a la cantidad de biomasa contenida en el medio. Este par\u00e1metro explica como influyen los t\u00f3xicos en la capacidad de las PPB para consumir materia org\u00e1nica del medio (y por tanto de depurarlo)<\/li>\n<\/ul>\n
Conocer el efecto de dichos compuestos en el rendimiento en biomasa y actividad espec\u00edfica permiti\u00f3 establecer los l\u00edmites de concentraci\u00f3n a partir de los cuales se inhiben alguno de estos par\u00e1metros hasta un 50%. Comparando las concentraciones inhibitorias con las concentraciones t\u00edpicas de los t\u00f3xicos en el agua residual nos permite as\u00ed evaluar si este efluente es peligroso para la supervivencia de las PPB. Dicha comparaci\u00f3n se recoge en la siguiente figura:<\/p>\n
![\"\"](\"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/files\/2022\/05\/URJC_Mayo_22.jpg\")
<\/p>\nTal y como se puede observar, todos los valores de concentraci\u00f3n reportados como inhibitorios para las PPB est\u00e1n muy por encima de los valores t\u00edpicos encontrados en la industria. Es m\u00e1s, las PPB tienen una resistencia mayor a estos t\u00f3xicos que los fangos activos e incluso algunos de los compuestos como la MDEA o la butanona presentaron efectos positivos durante el proceso, lo cual indica que incluso pueden servir como sustrato para estas bacterias.<\/p>\n
resulta t\u00f3xica para un cultivo mixto rico en PPB. Estos resultados por tanto sirven como una primera aproximaci\u00f3n para un posible tratamiento biol\u00f3gico alternativo basado en PPB. Confirmar la seguridad del agua para estos microorganismos es vital y estrictamente necesario antes del futuro desarrollo de esta tecnolog\u00eda. Es, al fin y al cabo, el primer paso para la implementaci\u00f3n de un proceso muy novedoso que podr\u00eda suponer una mejora sustancial a nivel energ\u00e9tico y econ\u00f3mico del tratamiento de las aguas de refiner\u00eda, acerc\u00e1ndolo adem\u00e1s al paradigma de la econom\u00eda circular. Tambi\u00e9n es importante recalcar que conocer la resistencia de las PPB a los compuestos estudiados no solo servir\u00eda para ello, sino que abre la posibilidad de evaluar el tratamiento de otros efluentes industriales en los que pudieran estar presentes estos t\u00f3xicos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
El refino de petr\u00f3leo genera ingentes cantidades de agua residual rica en compuestos t\u00f3xicos. Las tecnolog\u00edas actuales (como fangos activos) son capaces de tratar estas aguas, pero debido a su alto consumo energ\u00e9tico y su nula capacidad para valorizar el agua hacen necesario buscar alternativas m\u00e1s sostenibles. Las bacterias fototr\u00f3ficas p\u00farpura son buna buena opci\u00f3n por su mayor eficiencia de depuraci\u00f3n y su capacidad para generar productos de alto valor a\u00f1adido, pero los contaminantes t\u00f3xicos del agua de refiner\u00eda podr\u00edan hacer imposible su aplicaci\u00f3n. Cient\u00edficos de la Rey Juan Carlos han evaluado la toxicidad de siete de los compuestos mayoritarios\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":42,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134086"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/users\/42"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=134086"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134086\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134092,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134086\/revisions\/134092"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=134086"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=134086"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/remtavares\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=134086"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}