La Universidad de Huelva ha comprobado la validez de un tipo de microalga para atrapar metales pesados presentes en aguas residuales procedentes de la industria o de la minería, que además también puede funcionar con residuos del sector petroquímico. Estos vegetales microscópicos se convierten así en uno de los filtros más interesantes para el medio ambiente y una trampa ineludible para metales pesados.
Para producir productos de alto valor para la industria agroalimentaria, pigmentos, fertilizantes biológicos para la agricultura o incluso biocombustibles. Los usos que se le pueden dar a las microalgas son tan diversos como interesantes, y no dejan de incrementarse, como por ejemplo, una línea relativamente nueva con la que se está experimentando.
Desde hace tiempo se ha probado la posibilidad emplear microalgas para eliminar la contaminación de aguas. En varias universidades se ha testado su uso en la limpieza de los purines procedentes de las granjas de cerdos, con unos resultados esperanzadores, ya que esta masa verde acuática atrapa las sustancias nocivas de estas aguas y las aprovecha para su propio crecimiento. Sin embargo, este no es el único uso de microalgas para el tratamiento de aguas contaminadas.
Qué nuevos usos medioambientales se les puede dar a las microalgas
En la Universidad de Huelva se está trabajando en emplear estos vegetales microscópicos en la eliminación de metales pesados de las aguas residuales, como por ejemplo el cadmio y el plomo, abundantes en lugares donde ha habido una actividad minera intensa.
Los metales pesados dispersos en las aguas suponen un problema ambiental para el que todavía no se ha desarrollado una solución. Por su toxicidad, impiden que estas aguas se puedan aprovechar para riego agrícola. Además, su presencia en aguas superficiales facilita que se dispersen por el medio ambiente y lleguen a contaminar acuíferos.
El grupo de investigación Mejora genética de organismos fotosintéticos del Centro de Investigación en Recursos Naturales, Salud y Medio Ambiente, perteneciente a la Universidad de Huelva y liderado por los profesores Rosa León y Javier Vigara, ha investigado cómo eliminarlos del agua mediante microalgas, y los resultados son esperanzadores.
Qué resultados dan las microalgas frente a metales pesados
En situaciones de media-alta toxicidad por cadmio y cobre, con unos 8-10 miligramos de metal por litro de agua, se ha podido eliminar hasta el 95 por ciento de cada uno de los metales. Es cierto que se ha tratado de un experimento a muy baja escala, realizado en laboratorio y con matraces de unos 250 mililitros, pero el paso conseguido ha sido muy destacado y confirma que esta línea de trabajo es adecuada para dar respuesta a este problema ambiental.
Buena parte del trabajo se ha realizado en el marco del proyecto ECOALGA, financiado por la Cátedra Atlantic Cooper de la Universidad de Huelva, en el que se utilizaron microalgas para eliminar contaminantes de aguas residuales, procedentes de residuos agrícolas e industriales. La microalga empleada fue la Clorella sorokiniana, que es una especie con una pared celular bastante robusta, que puede desarrollarse en ambientes de contaminación más extremos y, además, es una especie con una capacidad de crecimiento muy alto, que completa su fase de desarrollo en unos días, lo que aporta un plus de eficiencia al trabajo con ella.
Los primeros ensayos se centraron en eliminar solamente un metal de las aguas contaminadas, explica el investigador de la Universidad de Huelva, Antonio León Vaz. Este primer paso estaba encaminado para comprobar hasta qué punto las microalgas pueden servir de filtro para este tipo de contaminantes.
Una vez corroborado que sí, que se conseguían atrapar las partículas de metal presentes en el agua, se procedió a experimentar con aguas contaminadas con varios tipos de metales pesados, más que nada, porque es así como se presentan en la realidad. “Cuando presentamos aguas con una mezcla de metales nos encontramos con algunos problemas, ya que el alga tiene más afinidad por un metal que por otro”, dice este investigador.
Cómo se mejoró el trabajo de las microalgas para neutralizar metales pesados
Entonces, la solución vino de la mano de otro grupo de la Universidad de Huelva, liderado por el profesor Juan Urbano, que emplea polímeros para atrapar los contaminantes. Se combinaron los dos sistemas, es decir, las microalgas y los polímeros, y los investigadores se dieron cuenta de que la microalga toleraba perfectamente la presencia del polímero en el medio, y, lo más interesante, la combinación de microalgas y polímeros resultaba muy efectiva para el tratamiento de aguas contaminadas por una mezcla de metales.
Según concluyeron después de un estudio exhaustivo realizado en colaboración con el grupo de investigación de la profesora Christiane Funk, de la Universidad de Umeå (Suecia), sobre las reacciones desatadas tras la combinación de microalgas y polímeros, el éxito de esta mezcla de agentes contra los contaminantes reside en que la microalga se adhiere al polímero y entre los dos forman “una especie de biopelícula”, con lo que se mejora la superficie de contacto y, como resultado, se incrementa notablemente la capacidad de estas sustancias para retirar más metales del medio.
“En un futuro nos gustaría probar con otros contaminantes”, asegura Antonio León Vaz, que adelanta a esta revista que acaban de iniciar otro proyecto con la Cátedra Fundación Cepsa, que se ha denominado AlgaPol, en el que se van a combinar el polímero y la microalga, para eliminar contaminantes de la industria petroquímica, como hidrocarburos, aromáticos, policíclicos y derivados de fenol, que resultan de la síntesis de hidrocarburos.
En qué se centró el trabajo con microalgas de este grupo de la UHU
El trabajo del grupo de la Universidad de Huelva se ha centrado en la capacidad de la microalga para eliminar sustancias nocivas para el medio ambiente. Han observado que las microalgas atraen los metales, y el 90 por ciento de éstos queda acumulado en su superficie. El resto, el diez por ciento restante, es absorbido e introducido en sus células. Entonces se desatan procesos de oxidación y reducción, para bajar su nivel de toxicidad. Otra de las acciones que han descrito estos investigadores es cómo lo acumulan en las vacuolas, que son unos órganos celulares, algo que se produce con mayor facilidad en el caso de aguas contaminadas con cadmio.
Antonio León Vaz y el equipo de investigación de la UHU al que pertenece están muy centrados en esta capacidad de las microalgas para restar toxicidad a los metales pesados mediante su metabolización, porque se trata de una línea para conseguir eliminar los contaminantes de una manera definitiva. Ya que si solamente los atrapan y los fijan a su parte externa, es cierto que eliminan la contaminación del agua, pero sería algo así como trasladar el problema de lugar, porque se tendría una masa verde contaminada por metales pesados, que se podría aprovechar para la producción de pigmentos o de extracción de grasas para la producción de biocombustibles, siempre y cuando se les hayan extraído esos metales, pero se trata de compuestos de bajo valor añadido.
Cuáles son los siguientes retos en este trabajo con microalgas para eliminar metales pesados
La gestión de esa biomasa con metales pesados plantea retos nuevos. “Todavía no lo hemos llevado a cabo, pero hemos realizado algunos ensayos, para que las microalgas no acumulen los metales, sino que los adsorba y luego poder recuperar esos metales para poder reutilizar el sistema otra vez”, explica Antonio León Vaz, ya que por ahora, estas microalgas tienen un solo uso. Además, de esta forma, los metales extraídos de las microalgas se podrían aprovechar en otros procesos industriales, con lo que se introduce un elemento de Economía Circular que da todavía más interés a este sistema de descontaminación de aguas.
Esta línea de trabajo de la Universidad de Huelva se encuentra en una fase inicial y se necesita abundar más en este tipo de investigación para llevar el proceso a escala industrial. A pesar de ello, se trata de una solución bastante prometedora, que se basa en el concepto de economía circular, y que podría convertirse en la forma habitual para la descontaminación de aguas con presencia de metales pesados, para las que todavía no hay un tratamiento que funcione al cien por cien.
