{"id":39221,"date":"2024-06-20T12:15:26","date_gmt":"2024-06-20T17:15:26","guid":{"rendered":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/?p=39221"},"modified":"2024-06-20T12:15:35","modified_gmt":"2024-06-20T17:15:35","slug":"biorremediacion-mineria-de-carbon","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/biorremediacion-mineria-de-carbon\/","title":{"rendered":"Biorremediaci\u00f3n: sanando las heridas de la miner\u00eda"},"content":{"rendered":"\n

Todos los animales dejan un rastro durante su paso por la tierra. Puede ser la huella de un jaguar en el barro selv\u00e1tico, la concha de un caracol sobre la playa, o un f\u00f3sil milenario de dinosaurio escondido bajo la tierra. Pero los humanos somos distintos. Aunque nuestros pies tambi\u00e9n dejen huellas y las esquirlas de nuestros huesos puedan ser descubiertas milenios despu\u00e9s de habernos ido, quiz\u00e1s la mayor se\u00f1al de nuestro paso por este planeta ser\u00e1 la cantidad de desechos o residuos que producimos.<\/p>\n\n\n\n

Los derrames de petr\u00f3leo<\/a>, las basuras, y la contaminaci\u00f3n del agua por sales o los metales utilizados en la miner\u00eda, generan drenajes, es decir, aguas contaminadas que dejan grandes cicatrices por toda la Tierra. Por eso, hay quienes investigan c\u00f3mo podemos revertir o minimizar estos da\u00f1os con la ayuda de unos aliados diminutos: los microorganismos.<\/p>\n\n\n\n

Este es un proceso conocido como biorremediaci\u00f3n por emplear organismos (como bacterias y hongos), y es uno de los campos de estudio de Fabio Rold\u00e1n, profesor del departamento de Biolog\u00eda e investigador de la Unidad de Saneamiento y Biotecnolog\u00eda Ambiental de la Pontificia Universidad Javeriana. Desde su formaci\u00f3n en microbiolog\u00eda e ingenier\u00eda ambiental, ha trabajado por encontrar formas de degradar e inmovilizar los residuos da\u00f1inos de la miner\u00eda de carb\u00f3n y otros procesos extractivos.<\/p>\n\n\n\n

Las bacterias nos ayudan a borrar los rastros de la miner\u00eda<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\"Drenaje
Drenaje \u00e1cido generado durante la miner\u00eda de carb\u00f3n en Samac\u00e1, Boyac\u00e1. Foto: Archivo particular<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La extracci\u00f3n de carb\u00f3n comprende m\u00e1s de la mitad de la miner\u00eda en Colombia y seg\u00fan el Ministerio de Minas y Energ\u00eda<\/a>, se posiciona como la segunda exportaci\u00f3n en el pa\u00eds, s\u00f3lo superada por otro producto proveniente del subsuelo: el petr\u00f3leo. Sin embargo, llevar lo que ha estado bajo tierra por millones de a\u00f1os a la superficie tiene un alto costo para la naturaleza.<\/p>\n\n\n\n

Durante el proceso de miner\u00eda, el subsuelo y material extra\u00eddo son expuestos al ox\u00edgeno, agua y microorganismos presentes en el ambiente. La actividad microbiana y las reacciones qu\u00edmicas que se producen por esta interacci\u00f3n generan drenajes, y en algunas ocasiones estos pueden ser muy \u00e1cidos, lo que disuelve los metales, haciendo que pueda acabar incorpor\u00e1ndose a fuentes h\u00eddricas y suponer un alt\u00edsimo riesgo para el medio ambiente y los seres humanos. \u201cEse pH \u00e1cido del agua hace que los metales que est\u00e1n bajo tierra se empiecen a solubilizar y generen estos drenajes de en ocasiones de color amarillo (por la alta concentraci\u00f3n de hierro), lo que resulta en un problema muy grande\u201d, explica Rold\u00e1n.<\/p>\n\n\n\n

No obstante, existen microorganismos que pueden tomar estos compuestos y degradarlos muy lentamente hasta un punto en el que dejen de ser da\u00f1inos, o en el caso de los metales, lograr inmovilizarlos.<\/p>\n\n\n\n

La biorremediaci\u00f3n se enfoca entonces en utilizarlos de distintas formas para acelerar ese proceso. \u201cNosotros lo que hacemos es tratar de trabajar con el metabolismo microbiano. Tengo mi contaminante, tengo el ambiente y tengo mis microorganismos, y veo c\u00f3mo los microorganismos se comen el contaminante que est\u00e1 en el ambiente, como lo utilizan en su metabolismo y c\u00f3mo interact\u00faan con el ambiente. Debemos estudiar las interacciones entre estas tres cosas\u201d, contin\u00faa.<\/p>\n\n\n\n

Seg\u00fan Rold\u00e1n, en la mayor\u00eda de los casos, ya hay microorganismos nativos capaces de degradar y utilizar los contaminantes, s\u00f3lo hay que proveerles la \u201ccomida\u201d correcta para acelerar el proceso. \u201cEsto se llama bioestimulaci\u00f3n y consiste en identificar cu\u00e1l es el factor limitante para las bacterias y hongos presentes en el sistema. Hay que saber cu\u00e1nto carbono, nitr\u00f3geno o f\u00f3sforo necesitan, y si alguno de estos nutrientes falta, se debe introducir para tener un balance de masas. As\u00ed como uno no puede tener un almuerzo de s\u00f3lo arroz, tambi\u00e9n necesita su prote\u00edna y su verdura\u201d, bromea.<\/p>\n\n\n\n

Por otro lado, est\u00e1 la bioaumentaci\u00f3n, que consiste en introducir microorganismos externos cuando el contaminante es demasiado t\u00f3xico o necesita de un metabolismo especial para degradarlo. Pero Rold\u00e1n tiene sus dudas sobre qu\u00e9 tanto funciona este proceso. \u201cNosotros tratamos de limitar la adici\u00f3n de microorganismos externos. Hacia los a\u00f1os 80 y 90 se vend\u00edan muchas bacterias supuestamente capaces de degradar todo, pero con los avances en la biolog\u00eda molecular nos dimos cuenta de que los microorganismos nativos eran los que hac\u00edan todo el trabajo y est\u00e1bamos pagando un precio car\u00edsimo. Entonces nunca nos ha funcionado como quisi\u00e9ramos.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Los biorreactores: purificadores biol\u00f3gicos<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
\"Fabio
Fabio Rold\u00e1n, junto a un equipo interdisciplinario, dise\u00f1aron una planta piloto para tratar los drenajes \u00e1cidos de la miner\u00eda en Samac\u00e1, Boyac\u00e1. En la foto, se encuentran desarrollando el montaje de biorreactores para el tratamiento de los drenajes \u00e1cidos. Foto: archivo particular.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

Rold\u00e1n, junto a la profesora de la Universidad Central Yaneth V\u00e1squez, y otros investigadores de varias universidades, han venido investigando en el tratamiento de los drenajes \u00e1cidos de minas (DAM) generados durante la extracci\u00f3n del carb\u00f3n. En su \u00faltimo proyecto crearon una planta para tratar los drenajes \u00e1cidos de los complejos mineros de carb\u00f3n en Samac\u00e1, Boyac\u00e1.<\/p>\n\n\n\n

Para esto, se utilizaron biorreactores, unos recipientes cerrados con capacidad de almacenar 220 litros de agua, que contienen los nutrientes y las condiciones \u00f3ptimas para el crecimiento de microorganismos nativos capaces de neutralizar e inmovilizar los contaminantes. \u201cUn biorreactor tiene una cantidad de materia org\u00e1nica, que sirve de comida, los microorganismos, agentes neutralizantes que suban el pH y gravilla como soporte\u201d, aclara.<\/p>\n\n\n\n

El drenaje pasa a trav\u00e9s de estos reactores y, si todo funciona bien, la digesti\u00f3n de los microorganismos desata una cadena de reacciones qu\u00edmicas que acaban inmovilizando a los metales pesados y dem\u00e1s contaminantes, disminuyendo la acidez del agua y minimizando su impacto ambiental.<\/p>\n\n\n\n

No obstante, el microbi\u00f3logo resalta que se debe tener un balance delicado de nutrientes para asegurar la vida \u00fatil del reactor. \u201cCuando uno hace mercado, lo primero que se come son las chucher\u00edas, porque es lo m\u00e1s f\u00e1cil de comer. Las bacterias hacen lo mismo, entonces hay que tenerles materia org\u00e1nica f\u00e1cilmente asimilable, como el compost, al igual que otras fuentes de comida a largo plazo, como el aserr\u00edn y el esti\u00e9rcol, que requieren tiempo y de otros procesos para degradarse.\u201d<\/p>\n\n\n\n

Los biorreactores han sido el resultado de un arduo trabajo en el que Rold\u00e1n ha estado involucrado desde el 2008. Empez\u00f3 desde la caracterizaci\u00f3n qu\u00edmica de los drenajes, pasando por pruebas de laboratorio para encontrar las condiciones \u00f3ptimas para degradarlos y culminando en un trabajo en campo con una empresa minera de Samac\u00e1, donde pudieron poner a prueba la efectividad de sus reactores.<\/p>\n\n\n\n

\u201cNosotros pasamos de la caja de Petri a la retroexcavadora. Ya no eran reactores de pocos litros, ahora nos tocaba mezclar vol\u00famenes gigantes de aserr\u00edn o de compost. Tuvimos que acondicionar un \u00e1rea en la mina y enfrentarnos a un mont\u00f3n de aspectos ingenieriles, como la forma en que se deb\u00edan poner los reactores o si se taponaban\u201d, cuenta.<\/p>\n\n\n\n

A pesar de esto, los biorreactores no s\u00f3lo eran muy efectivos disminuyendo la acidez y removiendo metales, sino que fueron una enorme fuente de conocimiento sobre las bacterias que crec\u00edan en ellos y su metabolismo. \u201cVimos que se sube el pH y la alcalinidad, y logramos una buena remoci\u00f3n de hierro y zinc. Tambi\u00e9n fuimos sacrificando algunos reactores con el tiempo para ver qu\u00e9 pasaba fisicoqu\u00edmicamente en ellos, y qu\u00e9 tipos de metabolismos bacterianos estaban ocurriendo. Este fue uno de los art\u00edculos que publicamos\u201d, a\u00f1ade.<\/p>\n\n\n\n

Todo este proceso ha dado el material para publicar m\u00e1s de ocho art\u00edculos<\/a> hasta la fecha, y Rold\u00e1n sigue investigando nuevas formas de lidiar con los rastros que quedan de extraer lo que est\u00e1 en las entra\u00f1as de la tierra. Seg\u00fan \u00e9l, el objetivo de la biorremediaci\u00f3n es dar el primer paso: limpiar a la naturaleza para que esta pueda retornar a su estado original. As\u00ed, tal vez nuestro paso por el planeta pueda dejar un rastro distinto.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Durante la extracci\u00f3n del carb\u00f3n se generan contaminantes que afectan el agua y el suelo. Fabio Rold\u00e1n, investigador javeriano, cuenta c\u00f3mo, empleando seres vivos microsc\u00f3picos, \u00e9l y su equipo de investigaci\u00f3n han logrado degradar o inmovilizar estos contaminantes provenientes de la miner\u00eda de carb\u00f3n.<\/p>\n","protected":false},"author":128,"featured_media":39224,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[376,1157,127],"tags":[3026,4351,460,371,100,97,499,306],"class_list":{"0":"post-39221","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-ambiente","8":"category-destacadas","9":"category-innovacion","10":"tag-biorremediacion","11":"tag-carbon","12":"tag-ciencia","13":"tag-colombia","14":"tag-innovacion","15":"tag-investigacion","16":"tag-javeriana","17":"tag-mineria"},"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/39221","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/users\/128"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=39221"}],"version-history":[{"count":1,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/39221\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":39225,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/39221\/revisions\/39225"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media\/39224"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=39221"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=39221"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/www.javeriana.edu.co\/pesquisa\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=39221"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}