Desde hace varios años, científicos del Laboratorio de Bioenergía y Procesos de Biorremediación del Instituto de Energía y Desarrollo Sustentable (IEDS) de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) vienen trabajando en distintas líneas de investigación sobre biorremediación de medios líquidos. Una de ellas consiste en el estudio de la capacidad de las microalgas para remover metales presentes en efluentes industriales, aguas contaminadas y lixiviados.

“Esta es una tecnología que se está estudiando en todo el mundo, ya que las algas representan una buena alternativa para remover metales presentes en medios líquidos, especialmente cuando se trata de grandes volúmenes de agua y concentraciones bajas de metal (menor a 100 miligramos por litro - mg/L) y que es una condición en la cual las tecnologías tradicionales (intercambio iónico, precipitación, etc.) son ineficientes”, explica la doctora Gisela Ferraro, investigadora del IEDS en el Centro Atómico Bariloche (CAB).

La investigación consiste en aislar microalgas de ambientes contaminados, ya que estas presentan mejores capacidades de remoción de metales que aquellas que crecen en ambientes limpios. “Debido a que los metales resultan tóxicos a los distintos microorganismos, se observó que las algas desarrollan diferentes estrategias de supervivencia que, a su vez, les permiten removerlo”, detalla Ferraro.

Para ello, lo primero que hicieron los investigadores del CAB fue aislar microalgas de aguas y sedimentos contaminados y realizar una selección de aquellas que presentan mejor eficiencia de remoción de metal, para luego caracterizarlas profundamente.

Con respecto a las características de estos organismos, se trata de algas unicelulares o microalgas pertenecientes al grupo de las clorofíceas de los géneros Chlorella y Desmodesmus, que son muy utilizadas en bioremediación y biotecnología de algas.

“Uno de los principales mecanismos que tienen las algas para remover metales es la adsorción, es decir, los metales se pegan a la superficie celular. Por ahora, estamos estudiando metales en forma de cationes, como zinc, cobre, niquel; pero también hemos estudiado metales en forma anionica, como el cromo. Hemos observado que las algas que aislamos son muy buenas para remover diferentes cationes en simultáneo. Actualmente, estamos realizando ensayos con lixiviados, que son matrices reales, además de analizar si la combinación de diferentes cepas de algas mejora la capacidad de remoción de metales desde soluciones multimetálicas”, resume la investigadora.

Otro punto desafiante de la investigación es la cosecha de las microalgas. Para ello, los investigadores de IEDS trabajan en colaboración con otro grupo del CAB en la cosecha de algas por medio de nanopartículas magnéticas de magnetita, el cual sería un mecanismo alternativo y de bajo costo.

A largo plazo, el objetivo de esta investigación es desarrollar protocolos que permitan pasar del laboratorio a una escala piloto primero y, posteriormente, desarrollar una tecnología de remoción de metales por cultivo de microalgas.

Además, “con esta línea de investigación estamos contribuyendo al proyecto institucional de remediación del humedal natural del Complejo Tecnológico Pilcaniyeu, dependiente de la CNEA”, comenta la doctora Ferraro.

Financiamiento aprobado

Recientemente, El Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva, a través de la convocatoria PICT 2019 de la Agencia I+D+i, aprobó financiamiento para 1.523 proyectos de biorremediación en áreas contaminadas, entre ellos el llevado adelante por los científicos del IEDS de la CNEA.