Bacterias que comen contaminaci¨®n y generan electricidad

Cuando algo es muy sencillo suele decirse que est¨¢ m¨¢s claro que el agua. Pero no est¨¢ claro que lo del agua est¨¦ tan claro. Aunque sea una sustancia muy cercana (la utilizamos para beber, cocinar y lavarnos a diario) y muy com¨²n (cubre tres cuartas partes del planeta y conforma dos tercios de nuestro cuerpo), resulta que todav¨ªa mantiene sus misterios, que son objeto de investigaci¨®n cient¨ªfica en centros como IMDEA Agua, de la Comunidad de Madrid.

¡°El agua nos cae del cielo, como la energ¨ªa¡±, nos recibe el qu¨ªmico Eloy Garc¨ªa Cal...

Cuando algo es muy sencillo suele decirse que est¨¢ m¨¢s claro que el agua. Pero no est¨¢ claro que lo del agua est¨¦ tan claro. Aunque sea una sustancia muy cercana (la utilizamos para beber, cocinar y lavarnos a diario) y muy com¨²n (cubre tres cuartas partes del planeta y conforma dos tercios de nuestro cuerpo), resulta que todav¨ªa mantiene sus misterios, que son objeto de investigaci¨®n cient¨ªfica en centros como IMDEA Agua, de la Comunidad de Madrid.

¡°El agua nos cae del cielo, como la energ¨ªa¡±, nos recibe el qu¨ªmico Eloy Garc¨ªa Calvo, director del centro, ¡°sin embargo, aunque la energ¨ªa es muy valorada, el agua no tanto¡±. En el precio de ambos ¡°productos¡± puede verse esta diferencia. As¨ª es al menos por el momento: todas las proyecciones predicen que en el futuro el agua, su escasez, su calidad, ser¨¢n uno de los grandes problemas que tendr¨¢ que afrontar la humanidad (ya perdemos la cuenta de los grandes problemas que habr¨¢ que afrontar). ¡°La poblaci¨®n mundial se ha doblado en las ¨²ltimas cuatro d¨¦cadas¡±, a?ade el director, ¡°pero la cantidad de agua sigue constante: como no tratamos lo suficiente el agua que utilizamos, la calidad va a yendo a menos¡±.

Por eso en este lugar investigan sobre los procesos de depuraci¨®n y desalinizaci¨®n de este l¨ªquido (a temperatura ambiente) formado por mol¨¦culas de dos ¨¢tomos de hidr¨®geno y uno de ox¨ªgeno (y todo lo que lleva disuelto en su seno). Pero tambi¨¦n sobre las cuestiones econ¨®micas, pol¨ªticas y sociales que rodean el preciado l¨ªquido y que ser¨¢n cruciales en el futuro. ¡°El agua va a escasear, ya escasea¡±, dice Garc¨ªa Calvo, ¡°hay que buscar nuevas fuentes de agua. La m¨¢s obvia es el ahorro. Otras son la desalaci¨®n o la reutilizaci¨®n¡±.

La poblaci¨®n mundial se ha doblado en las ¨²ltimas cuatro d¨¦cadas, pero la cantidad de agua sigue constante

Eloy Garc¨ªa Calvo, director de IMDEA Agua

Una de las l¨ªneas de investigaci¨®n m¨¢s interesantes es la que tiene que ver con las bacterias que generan electricidad. En 1987 el cient¨ªfico Derek Lovley encontr¨® en el estadounidense r¨ªo Potomac, cerca de Washington D.C., la bacteria Geobacter metallireducens. Digamos que come residuos y respira hierro en su h¨¢bitat natural, pero, si se pone en contacto con un material conductor, genera corriente el¨¦ctrica. El proceso dio lugar a un nuevo campo: la electroqu¨ªmica microbiana.

¡°Durante todos estos a?os se ha intentado obtener energ¨ªa de estas bacterias, pero no se ha conseguido en cantidad suficiente para que nos sea ¨²til en nuestras necesidades cotidianas¡±, explica el bioqu¨ªmico Abraham Esteve, l¨ªder del equipo de Biolectrog¨¦nesis y profesor de la Universidad de Alcal¨¢ de Henares (UAH), ¡°eso s¨ª, la corriente el¨¦ctrica puede tener otras aplicaciones¡±. Entre las que aqu¨ª le han encontrado est¨¢ la de biosensor y la de descontaminador de agua.

En uno de los laboratorios trabajan sobre una simulaci¨®n del subsuelo: un gran cilindro transparente en el que se ven las diferentes capas pardas y verduzcas. Aqu¨ª introducen electrodos para detectar la corriente, por muy peque?a que sea, que generan las bacterias al comer lo que se encuentra en el sedimento, aunque sea contaminante para nosotros. ¡°Midiendo esta corriente detectamos esos contaminantes¡±, dice Esteve. Ahora esta tecnolog¨ªa la desarrolla una empresa del centro, Nanoelectra, para su comercializaci¨®n. Entre las sustancias que estas bacterias se meriendan se encuentran diferentes tipos de contaminantes, por ejemplo, hidrocarburos. ¡°Si tenemos una tuber¨ªa a 20 metros de profundidad podemos saber, midiendo la corriente, si ha habido una fuga que la bacteria est¨¢ detectando¡±, a?ade el cient¨ªfico. Esto es un biosensor.

Otra utilidad, la de depuradora de agua, es la base de una spin off llamada METFilter. La idea es que las bacterias se coman la contaminaci¨®n de la forma m¨¢s eficiente posible: la descontaminaci¨®n sale gratis, energ¨¦ticamente hablando. Se trata del humedal artificial electroactivo Metland. Han puesto en funcionamiento estos sistemas en diferentes pa¨ªses y en diferentes lugares de Espa?a, como Murcia y Andaluc¨ªa (aunque a¨²n no en la Comunidad de Madrid, como se lamenta el investigador). M¨¢s que centrarse en aguas urbanas de grandes n¨²cleos, cuya depuraci¨®n ya est¨¢ copada, prefieren focalizarse en aquellas aguas que todav¨ªa no son depuradas, como ocurre en muchos pueblos peque?os. En Espa?a hay dos millones de personas sin depuraci¨®n adecuada de agua, en Europa son 38 millones. Perviven los pozos negros. Y esta tecnolog¨ªa podr¨ªa ser una soluci¨®n.

Una de las utilidades de la depuradora de agua consiste en que las bacterias se coman la contaminaci¨®n de la forma m¨¢s eficiente posible

Fuera del edificio de IMDEA, Esteve nos muestra bajo el sol una unidad MetLand, que depura el agua de los trabajadores del centro y que puede dar servicio a peque?as comunidades. M¨¢s que un ingenio tecnol¨®gico parece un adorno de jard¨ªn. Una pl¨¢cida l¨¢mina de agua pasa por un estanque del que brota la vegetaci¨®n. Sirve para limpiar el agua, aunque es muy decorativo: esa es una de sus ventajas. Las bacterias viven sobre una capa de material conductor granular, lo que favorece y acelera el proceso. ¡°Estos bichos se comen casi cualquier compuesto org¨¢nico que hayamos probado¡±, se?ala el cient¨ªfico, ¡°hidrocarburos, nitratos, materia fecal, cualquier cosa que se biodegradable; todo sin ruidos, sin olores, sin coste energ¨¦tico¡±.

Entre las l¨ªneas de investigaci¨®n en IMDEA Agua tambi¨¦n se encuentra la ecotoxicolog¨ªa, donde est¨¢ en boga el estudio de los contaminantes emergentes, que se encuentran en peque?as cantidades pero que son importantes porque pueden alterar los ecosistemas. En el agua que desechamos hay antibi¨®ticos, antidepresivos, cosm¨¦ticos, hormonas, etc, que es preciso detectar y depurar. En el centro tambi¨¦n trabajan en la detecci¨®n de Covid19 en estas aguas, lo que puede dar un aviso de los lugares donde haya presencia de virus. ¡°Mirar en las aguas que desechamos es como mirar en nuestra basura: se puede saber si uno se maquilla, se droga, si bebe, si est¨¢ enfermo¡±, concluye Esteve. Es como si el agua, al pasar a trav¨¦s de nosotros, se ti?era de nuestra identidad. Y eso es un problema.