Los integrantes del Laboratorio de Fisiología
Microbiana de esta sede académica –con el cual las doctoras
Flor de María Cuervo López y Anne-Claire Texier Valentine,
académicas
del Departamento de Biotecnología, junto con el doctor Gómez
Hernández forman el grupo de investigación– han
acumulado durante varios años experiencia en el abordaje de
esta problemática.
Actualmente se abocan al estudio del metabolismo microbiano para entender
el funcionamiento interno de las células microbianas, con ello
sería posible oxidar de manera eficaz el amoniaco a nitrato,
y luego transformar el nitrato a nitrógeno molecular, lo que
significa el tren de tratamiento completo para eliminar nitrógeno
disuelto en agua, aseveró el investigador.
Tras indicar que el nitrógeno molecular es un gas no contaminante
ni dañino a la salud –ya que forma parte importante
del aire que respiramos– mencionó que la desnitrificación “bien
manejada” es un proceso altamente compatible y amigable con la
naturaleza; sin embargo, si no se controla bien, resulta dañino
para el medio ambiente, porque puede generarse nitrito –causante
de padecimientos como leucemia– u óxido nitroso (gas de
efecto invernadero).
Un problema para el uso tecnológico de la nitrificación,
como primera etapa para la eliminación biológica de nitrógeno
en las plantas de tratamiento de aguas residuales, ha sido el consumo
de energía, pues para poder oxidar y que los organismos involucrados
funcionen se requiere oxígeno, y eso tiene un costo.
Otro cuestionamiento al proceso es que al aplicarlo se generaría
una gran cantidad de biomasa microbiana; sin embargo –subrayó el
investigador– “para nosotros no implicaba ningún
problema, ya que la biomasa se genera si los microorganismos encuentran
condiciones idóneas para crecer, de lo contrario no lo hacen”.
“Si les controlamos las condiciones de cultivo podemos hacer
que consuman mucho y no crezcan nada y esto es lo deseable”.
De hecho, dijo, en el Laboratorio se cuenta con un reactor que tiene
10 años con variaciones mínimas en la cantidad de biomasa
microbiana, debido a que crece (se duplica) pero muy lentamente, en
consecuencia, su producción es escasa.
Otro mito es la especificidad celular, que refiere que las células
especializadas son las únicas que pueden llevar a cabo cierto
tipo de procesos. Sin embargo, “no hay que ser tan tajantes”,
porque con el curso de los años “hemos aprendido su lenguaje
y les podemos dar instrucciones; por ejemplo, les decimos que se dupliquen
y sean más eficientes y lo hacen”. A través del
cambio de condiciones ambientales o de la adecuación de éstas
es posible orientar el metabolismo “y eso es a lo que llamamos
el control metabólico, labor desempeñada en este Laboratorio”.
Con respecto a la transformación del nitrato a nitrógeno
molecular, refirió que durante mucho tiempo se pensó que
este proceso, distinto al de nitrificación, podía hacerse
preferencialmente con metanol, pero si el proceso se altera de manera
negativa puede ser que no se consuma, y el metanol puede resultar tóxico,
por lo que “decidimos utilizar acetato, que se produce más
fácil y se encuentra disuelto en las aguas residuales”.
El doctor Gómez Hernández indicó que también
se valora la velocidad con la que funcionan los reactores, y se ha
visto que con los de alta tecnología “podemos alcanzar
velocidades elevadas si se conjuntan reactores modernos con los conocimientos
científicos del metabolismo microbiano, y entonces es posible
tratar aguas residuales (por ejemplo de la Ciudad de México)
para empezar a eliminar el nitrógeno por medio de la nitrificación”.
Tras señalar que en las aguas residuales también hay
otro tipo de compuestos difícil de eliminar, el sulfuro, que
es “muy contaminante, tóxico e identificable porque tiene
un olor desagradable, similar al de un huevo podrido”, apuntó que éste
también puede usarse para transformar nitrato en nitrógeno
molecular.
El trabajo de investigación realizado en el Laboratorio demostró que
era posible eliminar el sulfuro, la materia orgánica y el nitrato
de manera simultánea, trabajo que se cita con frecuencia en
las mejores revistas especializadas.
A partir de esto, afirmó, expertos en el ámbito internacional
observan que es posible la simultaneidad en muchos procesos y que si
se controla el metabolismo microbiano mediante el ajuste de las condiciones
ambientales, “podemos realizar varios procesos en un solo paso
y un reactor”, y eso implica disminución de costos.
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