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Cómo inhibir las arqueas para maximizar la producción de ácidos grasos volátiles

La digestión anaerobia (DA) es una tecnología madura empleada en todo el mundo para el tratamiento de desechos orgánicos. La DA es un proceso complejo que se puede dividir en cuatro etapas individuales: hidrólisis, acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis. Dada la complejidad de este bioproceso, la DA no solo produce metano como producto final, sino también ácidos grasos volátiles (AGV).

Estos ácidos se consideran componentes químicos de gran importancia para la industria química. Los AGVs, producidos tradicionalmente a través de rutas petroquímicas, son carboxilatos que representan de dos a seis carbonos (ácido acético, propiónico, butírico, valérico y caproico). El interés de estos compuestos radica en sus amplias aplicaciones y su creciente demanda del mercado.

Dado que la DA se ha utilizado tradicionalmente para la producción de biogás, la producción de AGVs en la plataforma de carboxilato requiere una revisión del proceso de DA. De hecho, la acumulación de AGVs siempre se ha señalado como un fracaso en el proceso de producción de biogás. Sin embargo, dentro de este nuevo enfoque de producción de carboxilatos a través de DA, la acumulación de AGVs se convierte en el objetivo principal del proceso. Durante la DA, las bacterias pueden degradar los AGVs en acetato, hidrógeno y dióxido de carbono y posteriormente ser metabolizado por las arqueas metanogénicas para la producción de biogás. Sin embargo, en el contexto de la plataforma de carboxilato, se debe evitar el consumo de AGVs. El pretratamiento del lodo anaerobio utilizado como inóculo aparece como una alternativa para limitar la actividad metanogénica durante la DA.

La Unidad de Procesos Biotecnológicos de IMDEA Energía ha publicado* recientemente un estudio que recoge cómo diferentes metodologías pueden suprimir la actividad metanogénica. De esta manera, las poblaciones microbianas (es decir, bacterias y arqueas) en el inóculo, que finalmente afectan la producción / consumo y los perfiles de AGVs, se modifican mediante diferentes pretratamientos. Interesantemente, los pretratamientos térmicos fueron comparativamente más eficientes que los pretratamientos químicos y termoquímicos. Además, este estudio también se evidenció la sensibilidad de la distribución de AGVs en función del pretratamiento aplicado.

(*) Magdalena, J.A. and González-Fernández, C. Archaea inhibition: Strategies for the enhancement of volatile fatty acids production from microalgae (2020) Waste Management 102 (2020) 222–230 https://doi.org/10.1016/j.wasman.2019.10.044

Más información: Cristina González, Jefa de la Unidad de Procesos Biotecnológicos cristina.gonzalez@imdea.org

Fecha: 
Martes, Julio 21, 2020