Eliminación biológica de óxido nitroso y producción simultánea de biopolímeros

Abstract

La concentración atmosférica de N2O ha aumentado de forma sustancial a lo largo de las últimas décadas, principalmente como resultado del desarrollo industrial, que ha afectado de forma significativa al ciclo global del nitrógeno en la atmósfera. La implementación de un tratamiento posterior de las emisiones atmosféricas de dichas actividades industriales cargadas de N2O se convertirá en obligatorio cara al futuro, debido a la elevada contribución de este GEI al calentamiento global. A este respecto, las biotecnologías podrían ofrecer una plataforma sencilla y rentable para su tratamiento. El proyecto se centró en el estudio de la eliminación biológica de N2O de origen industrial junto con la coproducción simultánea de biopolímeros en columnas de burbujeo alimentadas con dos fuentes de donador de electrones. Se evaluó el tratamiento de emisiones atmosféricas cargadas con N2O en dos columnas de burbujeo (R1 y R2), con 2,3 L de volumen de trabajo útil inoculados por igual con 1 L de inóculo de Paracoccus denitrificans y 1,3 L de medio mineral. La mezcla de gases sintética poseía las características típicas de la emisión de una planta de producción de ácido nítrico. La misma fue obtenida mezclando los gases de unas bombonas de N2O (gas de calibración a 50000 ppmv de N2O en N2 como matriz) y N2, además de aire proveniente de un compresor. En la etapa I, R1 y R2 se operaron de forma similar con metanol como donador de electrones, mientras que en la etapa II, metanol se usó en R1 y glicerol en R2). La eficiencia de eliminación del N2O que presento R1 fue del 88±3%, mientras que en R2 se pudo registrar una eficiencia de eliminación del 88±3%. Una vez realizado el cambio de fuente de carbono/energía de metanol a glicerol, la eficiencia de eliminación de R1 se mantuvo en un valor medio de 88±5%. Del mismo modo, R2, cuyas condiciones de operación no fueron modificadas con respecto a la etapa I, presentó un leve incremento en la eficiencia de eliminación de N2O (91±2%). La acumulación celular del copolímero PHBV en la etapa I en R1 y R2 se mantuvo similar en ambos reactores, con un contenido en estado estacionario de 44±3% y 44±6%. Una vez realizado el cambio de fuente de carbono en el R1, la acumulación de PHBV se vio disminuida a valores cercanos a 23±6%. Del mismo modo, la acumulación registrada en el R2 también disminuyó, aunque de forma menos considerable, llegando a una media de 29±6%.