Un equipo de la Universidad de Cádiz ha logrado producir hidrógeno mediante bacterias a partir de residuos de la industria del biodiésel, un avance que abre nuevas vías hacia la generación de energía limpia bajo modelos de economía circular. El estudio demuestra, a escala de laboratorio, que es posible transformar subproductos como el glicerol en biogás sostenible utilizando procesos biotecnológicos innovadores.
La investigación, desarrollada por el grupo de Biotecnología Molecular del área de Bioquímica y Biología Molecular, plantea un sistema que convierte desechos industriales en recursos energéticos, reduciendo el impacto ambiental y ofreciendo una alternativa real a los combustibles fósiles.
Un proceso biotecnológico en dos fases para generar energía limpia
El sistema diseñado combina dos microorganismos que actúan de forma secuencial. En una primera fase, una cepa modificada de Escherichia coli transforma el glicerol —residuo generado en grandes cantidades durante la producción de biodiésel— en ácido málico mediante un proceso de fermentación oscura, que no requiere luz.
Para lograrlo, los científicos aplicaron técnicas de ingeniería metabólica y biología de sistemas, con el objetivo de optimizar el metabolismo bacteriano. Gracias a ello, alcanzaron concentraciones cercanas a 11 gramos por litro en 24 horas.
El catedrático de la Universidad de Cádiz, Jorge Bolívar, destaca que “esto supone la mayor concentración reportada producido en bacterias usando glicerol como fuente de carbono. Además, comprobamos que, este sistema puede funcionar, al menos, por un periodo de 72 horas, llegándose a duplicar la producción de ácido málico con la misma concentración”.
En una segunda fase, el ácido málico es utilizado por la bacteria fotosintética Rhodobacter capsulatus, que genera hidrógeno mediante fotofermentación, un proceso impulsado por la luz. Según Bolívar, “de esta forma, el sistema que hemos diseñado posibilita que, en una misma factoría, se pueda producir biodiésel y con los desechos de fabricación, el glicerol crudo, obtener hidrógeno como fuente de energía”.
Reducción de costes y mayor eficiencia del proceso
Uno de los aspectos más relevantes del estudio es que no es necesario purificar el ácido málico antes de producir el hidrógeno, lo que simplifica el proceso y mejora su viabilidad industrial. El investigador Antonio Valle explica que “esto simplifica el proceso y reduce costes, lo que facilita su aplicación industrial”.
El uso de microbiorreactores avanzados del Instituto de Investigación de Biomoléculas INBIO permitió controlar variables como temperatura, oxígeno y pH, optimizando el rendimiento del sistema. “Este proceso es incluso más eficiente que usar glicerol puro”, añade Valle.
Economía circular y baja huella ambiental
El hidrógeno se perfila como un combustible clave en la transición energética por su capacidad de generar energía sin emisiones de dióxido de carbono. Sin embargo, gran parte de su producción actual depende de fuentes fósiles. En este contexto, Valle señala que “el desarrollo de métodos sostenibles para generarlo constituye uno de los grandes retos de la investigación energética”.
El nuevo sistema permite además revalorizar el glicerol, un residuo del que se producen más de 50 millones de toneladas al año. Bolívar advierte que “actualmente es uno de los principales residuos de las biorrefinerías de biodiésel y, aunque puede tener diferentes usos industriales, su acumulación representa un desafío para la sostenibilidad del sector”.
Un avance con potencial industrial
Aunque los investigadores subrayan que aún es necesario optimizar el rendimiento y evaluar su escalabilidad, el estudio representa un paso significativo hacia modelos energéticos sostenibles basados en la economía circular. En paralelo, el equipo trabaja en nuevas líneas de investigación para producir hidrógeno a partir de otros residuos, como el bagazo de cerveza.
