Agua limpia y energía con bacterias de excrementos
UN/DICYT A partir de microorganismos presentes en excrementos de animales de finca, como gallinas, cerdos y vacas, es posible descontaminar el agua, producir electricidad y generar gas metano que sirva como combustible y abono orgánico para las plantas. Un proyecto que avanza a pasos agigantados, lo está demostrando. En uno de los laboratorios de la Facultad de Ingeniería, un ensayo es adelantado por un grupo de ingenieros eléctricos, electrónicos y químicos. Auscultando en excrementos de animales han podido establecer que las bacterias acumuladas en estas sustancias pueden producir energía y a la vez descontaminar el agua.
El proyecto de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia (UN), dirigido por el profesor Néstor Ariel Algecira, ganó la más reciente versión de la III Convocatoria Sinergia de Proyectos de Carácter Científico, Docente y de Extensión a la Comunidad, organizado por la Sede Bogotá de la Universidad Nacional.
Después de meses de ensayos, los estudiantes hallaron que la energía apareció gracias a un tipo de bacterias. “Cuando se planteó el problema nos parecía de ciencia ficción. Sin embargo, hoy lo estamos logrando”, relata Rubén López, de la carrera de Ingeniería Eléctrica. “Construimos una celda de combustible microbiano. Se compone de dos cámaras: en una hay agua residual a la que le introducimos microorganismos anaerobios (que no utilizan oxígeno), a la otra llega el agua tratada”, detalla el estudiante.
Explica que el principal problema fue conseguir los Geobacter, microbios con mayor reporte mundial para producir electricidad. En Colombia es costoso adquirir cepas certificadas de esa bacteria, por lo que el profesor Algecira optó por buscar microorganismos locales que cumplieran la misma función. Así, los estudiantes experimentaron con bacterias presentes en porquinaza, gallinaza y bovinaza. Hallaron que microorganismos presentes en ese material orgánico eran idóneos para lograr su propósito.
“Cada una de las cámaras tiene un electrodo (conductor que permite el paso de energía), en una hay un ánodo y en otra un cátodo. Están conectadas por un cable y por un tubo que tiene un gel como membrana. Lo que sucede es que los microorganismos que están sobre el electrodo de una de las cámaras degradan la materia orgánica presente en el agua”, sostiene López.
Reacción química
En ese proceso, los microorganismos generan electrones que son entregados al electrodo. Esos electrones viajan por el cable hacia la otra cámara. Al mismo tiempo, por la membrana viajan cationes de hidrógeno. Al llegar al otro compartimiento, los cationes, los electrones, más el aire que es inyectado por una manguera, producen una reacción química que hace que aparezca agua. “Se logró pasar agua limpia de un lado a otro, pero además hubo flujo de electrones, o sea que hay corriente eléctrica. Ahí se cumplieron las dos funciones”.
Rodrigo Antonio Ibáñez, de Ingeniería Eléctrica, agrega que a diario se tomaron mediciones de tensión y resistencia, y luego se hicieron tablas comparativas que permitieron comprobar que sí se estaban generando cargas electrónicas. El ingeniero electrónico Carlos Fernando Hernández anota que ahora se busca mejorar la eficiencia actual del experimento y llegar a prototipos pequeños que ya se han logrado en otros países.
Desde la Facultad de Ingeniería se tiene la firme convicción de que esta clase de estrategias son vitales para solucionar problemas de electricidad en pequeñas comunidades aisladas, así como para llevar una alternativa que disminuya al máximo las cargas de aguas contaminadas a los ríos. Se trata, entonces, de pasos iniciales con descubrimientos locales bastante reveladores, que ubican al país en la cima de la búsqueda de energías alternativas en América Latina.