Un material cerámico
desarrollado por investigadores del CONICET es capaz de degradar mejor la
materia orgánica contaminante. Normalmente estos materiales no son capaces
de cumplir por si solos esta función y se ha logrado esto gracias a su
combinación con bacterias que producen electricidad, conocidas como bacterias
electrogénicas. La investigación de este material híbrido se ha llevado a cabo
en el Instituto de Investigaciones en Ciencia y Tecnología de Materiales
(INTEMA, CONICET-UNMdP).
Se ha definido al conjunto como un material funcional, que
como muchos otros materiales de este tipo está en la frontera del conocimiento,
en la búsqueda de propiedades que los materiales convencionales no poseen. “Es
decir, las dos partes se potencian para
obtener algo que por sí solas no pueden lograr. Se agrega así una nueva
capacidad y se convierten en un material de avanzada”, explica Juan Pablo
Busalmen, investigador independiente del CONICET en el INTEMA y especialista en
el estudio de la actividad electroquímica de biofilms electrogénicos.
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| Imagen obtenida con un MEB, en ella se observan las bacterias productoras de corriente. Fotografía: M.Oppedisano. |
Las bacterias electrogénicas requieren formar biofilms sobre
los electrodos para producir la electricidad y la meta a alcanzar por los investigadores dedicados al tema era la de
conseguir un material con un gran área efectiva que aloje en su interior a un
gran número de bacterias. Para esto, en primer lugar, fue necesario desarrollar
un soporte cerámico eléctricamente conductor y que además fuese poroso, para
incrementar el área de contacto con los microorganismos.
Para conseguir una arquitectura adecuada en el electrodo
cerámico recurrieron a una técnica de
estructuración criogénica. De este modo han logrado que los poros estén
ordenados como si fuesen "pasillos continuos" a lo largo de la
estructura cerámica. “La biocompatibilidad de la matriz sumada a las
características microestructurales de la misma hacen del soporte un excelente
material guía para el acceso de las bacterias y de los nutrientes necesarios
para la proliferación microbiana, a la vez que actúa como colector de la
corriente producida por la biomasa”, agrega Rodrigo Parra, investigador adjunto
del CONICET e integrante de la División Cerámicos del INTEMA.
Uno de los desafíos
claves del desarrollo era hacer que las bacterias crecieran sobre la nueva
plataforma conductora y produjeran una corriente eléctrica reproducible.
Esta fue la tarea del equipo de trabajo del Laboratorio de Bioelectroquímica
del INTEMA, dirigido por Juan Pablo Busalmen.
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| Investigadores de CONICET. Fotografía: CONICET. |
“El desarrollo de este material hoy está a escala de
laboratorio y la prueba de concepto funciona a la perfección. Nos da densidades
de corriente muy altas y tiene la proyección de aplicarse a futuro en
tecnologías de tratamiento de aguas o en sistemas miniaturizados para
producción de corriente u otras aplicaciones. El desafío actual es poder
convertir esta escala de laboratorio en algo de mayor tamaño”, manifiesta
Hernán Romeo, investigador adjunto del CONICET
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