La creciente demanda de agua dulce ha causado que sus fuentes disminuyan rápidamente, y los científicos han estado intentando encontrar estrategias para purificar las aguas residuales para su reutilización para satisfacer las demandas futuras.
En la actualidad, las técnicas de tratamiento de aguas residuales más comunes implican el uso de químicos o radiación ultravioleta para matar microorganismos o eliminar los contaminantes.
Pero las técnicas convencionales tienen varios inconvenientes, como los efectos tóxicos de las sustancias químicas en nuestra salud o los altos requerimientos energéticos para el funcionamiento de las instalaciones.
Para crear un sistema sostenible de tratamiento de aguas residuales, el enfoque se ha desplazado a las tecnologías ecológicas y rentables.
Algas para tratamiento de aguas residuales
Una de las tecnologías bajo exploración implica el uso de microorganismos acuáticos, como las algas, que se conoce que pueden degradar las moléculas complejas.
Recientemente, un equipo de científicos de India (Algae Research and Bioenergy Lab, Uttaranchal University; Faculty of Applied Sciences and Biotechnology, Shoolini University; y del Department of Biotechnology, Dolphin (P.G.) Institute of Biomedical and Natural Sciences), Corea (Department of Environmental Engineering, The University of Seoul), y Rusia (Joint Institute for High Temperatures of the Russian Academy of Sciences and Department of Environmental Monitoring and Forecasting, RUDN University), liderado por el Dr. Pankaj Kumar Chauhan from Shoolini University, India, han desarrollado una tecnología de tratamiento de aguas residuales basadas en la biorremediación mediante algas.
Las algas cubren rápidamente los cuerpos de agua con una película verde o causan mareas rojas, utilizando el nitrógeno, el carbono, el fósforo o los metales pesados presentes en el agua.
Una alta carga de algas en el agua crea competencia por los nutrientes y luz solar con otros microorganismos, causando una reducción en el número de bacterias presentes en el agua.
Estas son algunas de las propiedades que hacen de las algas prometedores agentes de purificación de aguas residuales. Se agrega a esto el hecho de que son ecológicos, autosuficientes y rentables como agentes de tratamiento de aguas residuales.
Chauhan explica la base de la tecnología desarrollada por su equipo: “Seleccionamos una nueva cepa de microalga Pseudochlorella pringsheimii debido a que puede tolerar la alta carga contaminante y puede crecer en una amplia gama de temperaturas. Además, en condiciones de estrés, se conoce que Pseudochlorella puede acumular altas cantidades de lípidos en sus células, abriendo la posibilidad de usar esta biomasa de algas para la síntesis de biocombustibles”.
Para sus experimentos, los investigadores colectaron la microalga Pseudochlorella pringsheimii de un estanque natural y lo cultivaron en tanques artificiales de agua residuales urbanas que contenían varios contaminantes de metales pesados y bacterias resistentes a los antibióticos.
Después de 14 días de cultivo, ellos midieron tres parámetros en los tanques: la calidad del agua, el crecimiento y la composición bioquímica de P. pringsheimii.
Los investigadores también evaluaron la posibilidad de usar el agua tratada por las macroalgas para la piscicultura.
Resultados
Los hallazgos del estudio a escala piloto fueron extremadamente alentadores.
El cultivo de P. pringsheimii mejoraron significativamente la calidad del agua mediante la remoción de los metales pesados y los microorganismos peligrosos.
Chauhan explica con entusiasmo que “después del tratamiento, nosotros observamos que los niveles de los indicadores de contaminación del agua como la demanda química de oxígeno, la alcalinidad y la dureza se reducen en 83.2%, 66.7% y 69.6%, respectivamente. Además, el crecimiento de las algas casi eliminó el total de bacterias y coliformes en el agua”.
“También registramos un significativo incremento en el contenido de lípidos en la biomasa de las algas que crecieron en las aguas residuales, en comparación a las algas que crecieron en el medio control. Esto significa que estas algas pueden ser recicladas para la síntesis de biocombustibles”.
Además, mientras que ningún pez sucker sobrevivió en las aguas residuales, en las aguas residuales tratadas, el 84% de ellos no sólo sobrevivió durante más de 10 días, su peso corporal también aumentó en un 47%.
Esta nueva tecnología es, por lo tanto, un éxito notable en la investigación del tratamiento de aguas ecológicas y resalta la idoneidad del uso del agua tratada para el cultivo de peces a bajo costo.
Chauhan tiene la esperanza de que su técnica de biorremediación basada en microalgas allanará el camino para un futuro más verde y más sostenible.
Referencia:
Vinod Kumar et al, Algae-based sustainable approach for simultaneous removal of micropollutants, and bacteria from urban wastewater and its real-time reuse for aquaculture, Science of The Total Environment (2021). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.145556
