4. Importancia económica de los microorganismos

Realmente los microorganismos, como ya habíamos estudiado en otros apartados, son importantes en muchos campos y de su actividad podemos aprovecharnos.

Sí, no paro de encontrar noticias y aplicaciones de ellos. Voy a seguir buscando información, he encontrado que también hay bacterias que colaboran en la producción de petróleo y en la producción de energía. ¿Te imaginas unas pilas de bacterias?

Actividad de Lectura

En la sociedad actual existe una gran preocupación e interés por la conservación del medio ambiente, por ello se buscan siempre nuevos sistemas de obtención de energías limpias y renovables. Dentro de este objetivo se han empezado a desarrollar lo que se conoce como biopilas; en ellas se utilizan bacterias capaces de convertir energía química en eléctrica.

Lee este artículo y contesta a las preguntas siguientes:

¿Qué son las biopilas?
¿Qué bacterias se usan en este tipo de proceso?
¿Tienen futuro las biopilas?

Retroalimentación

Las biopilas son una variante de otros dispositivos electroquímicos conocidos como pilas de combustible; en estas la electricidad se obtiene de una fuente externa de combustible químico que puede ser hidrógeno o etanol. En las biopilas se emplean bacterias que, mediante procesos oxigénicos y anoxigénico,s producen electrones y protones, que se utilizan para producir electricidad.
Unas de las más eficaces pertenecen al género Geobacter.
1. Otra es Shewanella, que secreta ribofalbinas, que actúan como mediadores redox entre la bacteria y el electrodo.
2. Algunas que también tienen capacidad para ceder electrones, pero por mecanismos aún no bien conocidos son; Rhodoferax ferrireducens, Aeromonas hydrophila, Clostridium butyricum y Enterococcus gallinarum.
El desarrollo de este tipo de tecnología está aún en pañales, y aunque en la actualidad se ha conseguido aumentar su potencia —en 1000 veces según artículo—, se necesitan diseñar nuevos dispositivos con menor resistencia interna, mejorar los materiales conductores y encontrar cepas bacterianas electrogénicas óptimas.
1. A pesar de estos problemas, las biopilas parecen tener un buen futuro, pues estos biorreactores permiten la oxidación de compuestos orgánicos excedentes de la industria como el glicerol o la sacarosa, o compuestos contaminantes, como el fenol o el tolueno, y así se emplearán el casos de recuperación de entornos degradados por la actividad humana o biorremediación.

Otro de los campos de la economía —alimentación, farmacia-medicina, armas, biorremediación— donde intervienen los microorganismos es el energético. Como has visto, uno de los productos obtenidos es la electricidad en las biopilas, pero empleando técnicas de raíz biológica también se puede producir alcohol combustible, como se hace en Brasil desde los años 60, y que en la actualidad produce aproximadamente cinco billones de litros de alcohol al año a partir de azúcar de caña y almidón de maíz. En China —en zonas rurales— y en la India se han instalado digestores que convierten excremento animal en gas metano, que se puede utilizar para quemar en la cocina o para calefacción.

Estos medios de obtención de energía, como habrás podido comprobar por los países que se han citado, se emplean en zonas aún deprimidas donde el desarrollo industrial no ha llegado o alcanzado cuotas de competitividad, pues la explotación industrial de esta energía alternativa es todavía muy cara.

En este vídeo se ofrece un resumen del proceso:

Imagen 11. Autor: Nv8200p. Dominio público

El petróleo no siempre se encuentra en bolsas, aparece en ocasiones recubriendo rocas subterráneas, y en estos casos, el agua a presión no consigue extraerlo de ellas. En estas situaciones se suele emplear una bacteria —Xanthomonas campestris— que segrega goma de xantano, que se bombea a la tierra para arrastrar al petróleo.

Basándose en la propiedad de estas sustancias y las bacterias que las producen, se está investigando cómo bombear directamente a las bacterias a los pozos, alimentándolas allí para que se dividan y empujen al petróleo hacia arriba.

En la minería y concretamente en las minas de cobre viven unas bacterias —Thiobacillus ferrooxidans—, que pueden causar la lixiviación del hierro. Estas se alimentan de mineral y producen ácido sulfúrico y sulfato de hierro, que atacan a las rocas circundantes y lixivian muchos minerales metálicos.

La actividad de estas bacterias hace que el sulfuro de cobre insoluble se transforme en soluble; una vez realizado esto, el sulfuro de cobre soluble se almacena en charcos y se recupera el metal pasando la solución sobre trozos de hierro, donde el cobre se deposita, para posteriormente rasparlo.

Pre-conocimiento

Imagen 12. Autor: DWatdonSHAM. Licencia Creative Commons

La industria del plástico es otro sector en el que pueden ejercer una importante acción los microorganismos. La biotecnología ha logrado que algunos microorganismos produzcan óxidos de alqueno, sustancia clave en la elaboración de los plásticos. Esta práctica con estos organismos es muy ventajosa, frente a los métodos químicos utilizados comúnmente, pues contaminarían menos el medio ambiente.

En otro sentido, muchos de los plásticos actuales son sustancias no biodegradables, que contaminan y se están investigando también la posibilidad de utilizar bacterias para que degraden esos plásticos, acabando así con una de los problemas de la sociedad moderna.

Mira este artículo sobre la producción de plásticos ecológicos.

Pregunta Verdadero-Falso

Indica si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.

Retroalimentación

Falso

Las biopilas son dispositivos electroquímicos en los que participan bacterias que, mediante procesos oxigénicos y anoxigénicos, producen electrones y protones, que se utilizan para producir electricidad.

Retroalimentación

Falso

La bacteria Xanthomonas campestris segrega goma de xantano, una sustancia azucarada, que se bombea a la tierra para arrastrar al petróleo, cuando este aparece adherido a las rocas subterráneas y no en bolsas.

Retroalimentación

Falso

Sería preferible sustituir estas especies, que son materia prima de alto valor alimenticio, dedicarlas al consumo humano y utilizar otras especies como las denominadas "malas hierbas" o ciertas especies de árboles. El problema es que las levaduras implicadas en el proceso no pueden emplear celulosa y se está intentando producir por ingeniería genética levaduras capaces de producir celulasa para digerir la celulosa.

4. Importancia económica de los microorganismos

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Retroalimentación

Pre-conocimiento

Pregunta Verdadero-Falso

Pregunta 1

Retroalimentación

Pregunta 2

Retroalimentación

Pregunta 3

Retroalimentación