Las “Celdas de Combustible Microbiana (MFC)” son un tema de innovación biotecnológica y de interés en los lectores con chispa de investigadores que buscan soluciones sostenibles y sustentables en la generación de energía renovable, para ello se ha realizado una entrevista al Dr. Ronald Eleazar Huarachi Olivera (Figura 01) biólogo, magíster en Biotecnología y Doctor en Ciencias Biológicas con mención en Biología Celular y Molecular, vinculado al Centro de Bio-innovación de la Universidad de Antofagasta, Chile. Realizó su pasantía doctoral sobre "Genómica Funcional" en la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Recientemente es editor en jefe del Congreso Internacional de Biotecnología y Bioingeniería-V COPEBIOT. Durante su desarrollo profesional ha realizado numerosas conferencias sobre biología celular y molecular en la Universidad Nacional de San Agustín (UNAS) Arequipa, Perú.
Fuente: Workshop Bioinformática y Bioestadística Molecular, 2020
Para que esta entrevista sea dinámica, comprensible e informativa, se planteó realizar las siguientes preguntas concisas, en bien del conocimiento e incentivación investigativa del lector.
1. Según su conocimiento en este tema y para dar una breve introducción en esta entrevista ¿Qué definición plantea usted sobre las MFC?
El Dr. Ronald Huarachi nos comenta: “Bajo el conocimiento adquirido durante los años de estudio, definiría a las MFC como la naturaleza electrogénica de ciertos microorganismos al tratar diferentes sustratos orgánicos o inorgánicos (aguas residuales o sedimentos) con el fin de producir energía eléctrica; al utilizar sustratos como aguas residuales se sumaría un proceso de biorremediación, es decir, esta nueva innovación (MFC) que se va desarrollando poco a poco genera beneficios tanto directos como indirectos”.
2. Según el trabajo que usted ha publicado: “Bioelectrogenesis with microbial fuel cells (MFCs) using the microalga Chlorella vulgaris and bacterial communities”, ¿nos podría brindar un resumen global preciso?
El Dr. Ronald Huarachi nos comenta: “Como te mencione antes de empezar la entrevista, se ha realizado una investigación exhaustiva sobre la relación de una microalga, en este caso Chlorella vulgaris (Figura 02), con las MFC y su impacto en la remediación. El objetivo de este estudio como lo menciona el paper que se publicó fue estimar la biodepuración de aceites y grasas, la eliminación del colorante azul brl y la bioelectrocaracterización en MFCs con Chlorella vulgaris y comunidad bacteriana. Algunos resultados fueron los siguientes: la concentración inicial de aceites y grasas fue de 2634 mg/L después del proceso se observó una concentración de 143 mg/L resultando una biodepuración del 95%. La concentración inicial del colorante azul directo brl fue de 50.22 mg/L después del proceso se observó una concentración de 13.56 mg/L resultando una remoción del 73%. Por otro lado, permite la generación de bioelectricidad por el flujo de electrones (membrana Nafion117) con una eficiencia bioelectroquímica máxima de 954 mV (Figura 03)”.
Figura 02. Representación de Chlorella vulgaris
Fuente: Elaboración Propia
Figura 03. MFC basadas en algas, uso directo de algas como aceptor de electrones para la biomasa de reacción catódica
Fuente: S. Arun, et al., 2020
3. Según su trabajo publicado y su experiencia en este campo ¿Qué otros microorganismos tendrían potencial en MFC?
El Dr. Ronald Huarachi nos comenta: “Hay ciertos microorganismos que tienen gran potencial en las MFC, en la investigación realizada se pudo identificar dentro de la comunidad microbiana utilizada (lodos) las siguientes especies: Geobacter bemidjiensis, Jishengella sp. y Verrucosispora sp (Figura 04). Otros ejemplos, serian bacterias como Shewanella putrefactions, familia de Geobacteraceae en especial Geobacter sulfurreducens, Rhodoferax ferrireducens, Bacillus subtilis, y Escherichia coli que tienen la capacidad de transferir electrones producidos desde el sustrato al electrodo, en algunos casos sin usar mediador artificial, y como también se sobreentiende la utilización de ciertas microalgas y cianobacterias, por ejemplo: Scenedesmus oblicuo o Scenedesmus platensis. Estos son algunos ejemplos de los muchos que se tienen en investigación”.
Figura 04. Representación de microorganismos productores de bioelectricidad: (A) Geobacter bemidjiensis, (B) Jishengella sp. y (C) Verrucosispora sp
Fuente: Elaboración Propia
4. En base a su conocimiento, experiencia y manejo del tema. ¿Usted cree que en Perú se pueda realizar investigaciones relacionadas a este tema, Microbial fuel cells?
El Dr. Ronald Huarachi nos comenta: “Vengo durante muchos años trabajando con investigadores de la UNSA, Arequipa; con ellos se elaboró el proyecto de MFC y Chlorella vulgaris (Figura 05), gracias a sus aportes y conocimiento se pudo dar los resultados positivos que mencione; en base a ello me tomo la potestad de decir, que en Perú si se puede llegar a realizar mayor investigación referente a MFC, solo se necesita de dos factores: Plan de Investigación e Inversión; en base a ello se puede llegar a generar grandes aportes de interés mundial”.
Figura 05. Pilas de combustible microbianas (MFC) en condiciones ambientales. A. Fotografía de MFC. B. Esquema de las MFC. C. Esquema del anolito con biopelículas.
FuenteHuarachi Ronald, et al., 2018
5. Por último ¿Qué le diría usted a un(a) estudiante interesado en realizar una investigación sobre las MFC?
El Dr. Ronald Huarachi nos comenta: “Le diría dos cosas: Paciencia y Esfuerzo; como se sabe este tema es semi - nuevo, es innovador, con el pasar de los años se van desarrollando y adquiriendo nuevo conocimiento. Los procesos o metodologías son complejos y en muchos casos presentan grandes costos (materiales), lo cual limita en gran porcentaje el desarrollo. Pero poco a poco se va dando mayor interés a este tema, lo que permitirá buscar nuevas estrategias, factibles y económicas, que facilitará su estudio, pero para ello se debe tener en cuenta las dos primeras cosas”.
Después de haber contestado las preguntas correspondientes, el Dr. Ronald menciona lo siguiente: “Agradezco la invitación a esta enriquecedora entrevista, espero que varios opten por este tema y se desarrolle más conocimiento, durante los próximos años desearía ver investigaciones relevantes a la MFC en Perú y que una de las motivaciones fuese esta breve entrevista, seria muy gratificante. Les deseo lo mejor y que el conocimiento vaya en el sendero correcto”.
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