Bacterias producen electricidad a partir de aguas residuales

El campo de la biotecnología tiene diferentes dianas de acción, desde la farmacología, la producción de combustibles y los nuevos materiales, hasta el espacio. Y ahora uno de los mayores avances se ha producido en la generación de energía, pero de una fuente limpia y sostenible: electricidad a partir de bacterias.

Un equipo de científicos de la Escuela Politécnica Federal de Lausana, ha mejorado la capacidad de la bacteria E. coli para generar electricidad. El enfoque innovador ofrece una solución sostenible para el procesamiento de residuos orgánicos y al mismo tiempo supera a las tecnologías de vanguardia.

"Diseñamos la bacteria E. coli, el microbio más estudiado, para generar electricidad – señala la líder del estudio, Ardemis Boghossian -. Aunque existen microbios exóticos que producen electricidad de forma natural, solo pueden hacerlo en presencia de sustancias químicas específicas. E. coli puede crecer en una amplia gama de fuentes, lo que nos permitió producir electricidad en una amplia gama de entornos, incluso desde aguas residuales."

La bacteria E. coli, un elemento básico de la investigación biológica, se ha aprovechado para generar electricidad mediante un proceso conocido como transferencia de electrones extracelulares (EET). El equipo de Boghossian diseñó la bacteria E. coli para que exhibiera EET mejorada, convirtiéndolas en "microbios eléctricos" altamente eficientes. A diferencia de los métodos anteriores que requerían productos químicos específicos para la generación de electricidad, la E. coli modificada mediante bioingeniería puede producir electricidad mientras metaboliza una variedad de sustratos orgánicos.

Una de las innovaciones clave del estudio es la creación de una vía EET completa dentro de E. coli, una hazaña que no se había logrado antes. Al integrar componentes de Shewanella oneidensis MR-1, una bacteria famosa por generar electricidad, los investigadores construyeron con éxito una vía optimizada que abarca las membranas interna y externa de la célula.

Es importante destacar que la E. coli diseñada exhibió un rendimiento notable en diversos entornos, incluidas las aguas residuales recolectadas de una cervecería. Mientras los microbios eléctricos exóticos fallaban, la E. coli modificada prosperaba, mostrando su potencial para el tratamiento de residuos y la producción de energía a gran escala.

"En lugar de poner energía en el sistema para procesar desechos orgánicos, estamos produciendo electricidad mientras procesamos desechos orgánicos al mismo tiempo, matando dos pájaros de un tiro - añade Boghossian -. Incluso probamos nuestra tecnología directamente en aguas residuales que recolectamos de Les Brasseurs, una cervecería local en Lausana. Los microbios eléctricos ni siquiera pudieron sobrevivir, mientras que nuestras bacterias eléctricas diseñadas mediante bioingeniería pudieron florecer exponencialmente alimentándose de estos desechos. "