Un equipo de investigadores de la UBC ha descubierto una nueva bacteria que mejora la conversión de residuos alimentarios en gas natural renovable, lo que supone un avance significativo en la gestión de residuos y la producción de energía renovable.
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Columbia Británica (UBC) han identificado una bacteria hasta ahora desconocida que desempeña un papel fundamental en la transformación de residuos alimentarios en gas natural renovable (GNR). Este descubrimiento, publicado En Nature Microbiology, se destaca el potencial de procesos de conversión de residuos en energía más eficientes y se refuerza la promesa de soluciones energéticas sostenibles.
Cada año, la planta de biocombustibles de Surrey procesa 115,000 toneladas de residuos alimentarios. Estos residuos, que incluyen desde cáscaras de plátano hasta restos de pizza, se transforman gracias a miles de millones de microbios. Estos microorganismos descomponen la materia orgánica para producir gas natural renovable (GNR), una alternativa más limpia a los combustibles fósiles.
Ryan Ziels, profesor asociado del departamento de ingeniería civil de la UBC, dirigió el estudio. Le intrigó observar que la actividad microbiana ordinaria había cesado, pero la producción de metano continuaba sin interrupción.
“Estábamos estudiando la producción de energía microbiana en la planta de biocombustibles de Surrey cuando notamos algo extraño: los microbios que normalmente consumen ácido acético habían desaparecido, pero el metano seguía fluyendo”, dijo Ziels en un comunicado de prensa. “Los métodos tradicionales no podían identificar los organismos responsables de este proceso”.
El fenómeno resultaba particularmente desconcertante debido a que la producción de metano es un proceso complejo que involucra diversas interacciones microbianas. Inicialmente, las bacterias descomponen los restos de comida en compuestos simples como ácidos grasos, aminoácidos y azúcares, que luego se transforman en ácidos orgánicos como el ácido acético. Los microbios productores de metano se alimentan de estos ácidos para producir metano.
La nueva bacteria pertenece a la Natronincoláceas La familia prospera en condiciones donde los productores tradicionales de metano fracasarían.
«La conversión de residuos en metano es un proceso cooperativo en el que interactúan múltiples microorganismos», añadió el coautor Steven Hallam, profesor del departamento de microbiología e inmunología de la UBC. «Esta bacteria recién identificada es uno de los elementos clave que lo hacen posible».
Uno de los hallazgos cruciales de la investigación de Ziels y su equipo es que la nueva bacteria puede soportar altos niveles de amoníaco, un subproducto común de los desechos alimentarios ricos en proteínas.
El exceso de amoníaco suele interrumpir la producción de metano al provocar la acumulación de ácido acético, lo que acidifica los tanques de residuos y los vuelve improductivos. La resistencia de esta bacteria permite que el sistema siga funcionando incluso en estas condiciones adversas.
“Las instalaciones municipales dependen en gran medida de estos organismos”, añadió Ziels. “Si se acumula ácido acético, hay que vaciar los tanques y volver a llenarlos, un proceso costoso y engorroso”.
Las implicaciones de este descubrimiento son de gran alcance. Los hallazgos de este estudio podrían mejorar significativamente el diseño y la eficiencia de los digestores anaeróbicos, permitiendo producir más gas natural renovable a partir de la misma cantidad de residuos orgánicos.
También presenta un modelo para una mejor gestión de los residuos y la producción de energía, algo crucial en un momento en que las ciudades se enfrentan a la gestión de residuos y al cambio climático.
Ziels y sus colegas están ampliando ahora su investigación para explorar las comunidades microbianas que descomponen los microplásticos en el océano, abriendo potencialmente nuevas fronteras en la remediación ambiental.
“La próxima vez que tires tus restos de comida al contenedor de compost, recuerda: no solo estás haciendo compost. Estás alimentando microorganismos que ayudan a producir energía más limpia”, agregó Ziels.