| dc.description.abstract | El desarrollo de energías alternativas no convencionales, dentrode las cuales se encuentra la producción de biogás, ha tenido un fuerte impulso en los últimos años. Elbiogás es una mezcla gaseosa, formado principalmente por metano y anhídrido carbónico, que se producecomo resultado de la descomposición anaeróbica de residuos orgánicos, debido a la actividad de diferentesgrupos microbianos. Se extrae biogás desde rellenos sanitarios, plantas de tratamientos de aguas sanitariasy diversos biodigestores (purines de cerdo, de bovinos, de aves, residuos de salmones entre otros). Si seconsidera que en Chile existen diferentes fuentes de biogás, se hace indispensable promover el uso de estafuente energética y optimizar su eficiencia como combustible. Sin embargo, el biogás contiene, como partede su constitución, algunas impurezas y elementos traza, que deben ser removidas antes de su uso en lamatriz energética. En general, la purificación de biogás mundialmente se ha realizado, a través de laeliminación de H2S y CO2, implementándose diversos métodos de purificación de tipo físico químico. Comouna alternativa a estas tecnologías, surge la purificación de biogás mediante procesos biológicos utilizandomicroorganismos los cuales pueden remover las sustancias consideradas contaminantes, especialmente, enel caso de H2S, dado su alto poder corrosivo que daña maquinaria y sistema de distribución resultando unmétodo económico, con bajos aportes energéticos e inocuo para el medio ambiente y la salud humana. Estopuede además, contribuir a reducir la crisis energética en Chile y eliminar las emisiones. La propuesta deeste proyecto consistió en desarrollar un sistema de purificación del biogás, basado en la selección deconsorcios microbianos que permitieran la remoción del sulfuro de hidrógeno, fundamentándose en lacapacidad de los microorganismos de utilizar el H2S como dador de electrones para la generación de NADHy ATP en el proceso de fijación de CO2 por vía fotosintética o quimiosintética. Se inició el trabajo delaboratorio, estableciéndose estrategias de aislamiento de microorganismos de diversas fuentes (lixiviadosde rellenos, suelos, lodos) para la búsqueda y selección de consorcios eficientes. Esto permitió definir unconsorcio de bacterias fotosintéticas utilizando técnicas de enriquecimiento y cultivo en condicionesselectivas. La capacidad fotoanoxigénica, del consorcio seleccionado, se evaluó por la presencia delmarcador molecular pufM que codifica para la subunidad M del centro de reacción fotosintético de bacteriaspúrpuras fototróficas. Se determinó el crecimiento del consorcio sobre una atmosfera de biogás y su efectosobre la composición de éste. Estas pruebas se realizaron con biogás provenientes ya sea de los rellenossanitarios o del biodigestor de 10m3 construido en el Campus Antumapu. Esto permitió disponer de biogáscon diferentes contenidos de H2S. Finalmente, la composición del consorcio se determinó mediante laconstrucción de una genoteca del gen rDNA 16S. Los resultados obtenidos muestran que el consorcioseleccionado presenta el gen pufM, que su composición está dominada en un 69% por el géneroRhodopseudomonas, y que es capaz de disminuir el H2S presente en el biogás respecto al tratamientocontrol; obteniéndose una remoción total. En forma paralela, se trabajó en el diseño de biofiltros paraincorporar a la Planta Piloto del Biodigestor de carga continua (modelo Chino), del campus Antumapu. Apartir del consorcio microbiano fotosintético seleccionado a nivel de laboratorio (volumen de 5ml), se escalóa nivel piloto con biofiltros de 26,5 L; a temperatura ambiente, y presiones de 12kPa a 30kPa. Este tipo deconsorcio se produce en cultivo en laboratorio. Actualmente no existe un sistema que compita con el sistemabiológico basado en consorcios microbiológicos. Los competidores se basan es sistemas físico-químicos,que no presentan los resultados obtenidos en el desarrollo del proyecto, ya que estos consorcios soncapaces de remover completamente el H2S. | |
