Las Células de Combustible Microbianas (MFC) están emergiendo como un medio eficaz de tratar diferentes tipos de desechos incluyendo la orina y las aguas residuales. Sin embargo, el destino de los patógenos en un sistema basado en MFC sigue siendo desconocido, y en este estudio se investigó el efecto de la introducción del patógeno entérico Salmonella enterica serovar enteritidis en un sistema en cascada MFC. Los MFC alimentados continuamente con orina mostraron un alto potencial de desinfección.
Como parte de dos ensayos independientes, durante los cuales se introdujo la cepa bioluminiscente de S. enteritidis en la cascada MFC, el número de recuentos viables y el nivel de bioluminiscencia se redujeron en hasta 4,43 ± 0,04 y 4,21 ± 0,01 log-fold, respectivamente. La eficacia de la aniquilación observada para los MFCs que operan en condiciones de circuito cerrado, fueron mayores en 1,69 y 1,72 de reducción log-fold que en los MFCs de circuito abierto, en ambos ensayos independientes. Los resultados indicaron que las propiedades bactericidas de un ánodo de buen funcionamiento dependían del rendimiento de potencia y del potencial de oxidación-reducción registrado para los MFC.
Esta es la primera vez que se ha investigado el destino de las bacterias patógenas en sistemas MFC de funcionamiento continuo.
Investigadores de la Universidad del Oeste de Inglaterra (Iperoulos & Greenman) han descubierto que la tecnología que han desarrollado puede generar electricidad a través del proceso de limpieza de residuos orgánicos, como la orina, además también mata las bacterias dañinas.
Los expertos han demostrado que un proceso especial que han desarrollado, en el que las aguas residuales fluyen a través de una serie de células llenas de microorganismos electroactivos, puede ser utilizado para atacar y destruir un patógeno: la potencialmente mortal Salmonella.
Se prevé que la tecnología de MFC podría, un día, ser utilizada en las partes en áreas que carecen de saneamiento e instaladas en hogares del mundo desarrollado, para ayudar a limpiar los residuos antes de que fluyan a la red municipal de alcantarillado, agua para tratar los efluentes o aguas residuales.
El profesor Ioannis Ieropoulos, que lidera la investigación, dijo que era necesario establecer que la tecnología podría hacer frente a los agentes patógenos para que sea considerada para su uso en áreas en vías de desarrollo.
Los hallazgos de la investigación han sido publicados en la revista científica PLOS ONE. El profesor Ieropoulos, director del Bristol BioEnergy Center, con sede en Bristol Robotics Laboratory de UWE Bristol, dijo que era la primera vez que se informaba globalmente que los patógenos podrían ser destruidos usando este método, es decir, transformándolos en energía eléctrica.
«Estábamos realmente emocionados con los resultados, muestra que tenemos un sistema biológico estable en el que podemos tratar los residuos, generar electricidad y detener los organismos nocivos que lo hacen a través de la red del alcantarillado«.
Ya se había establecido que la tecnología MFC creada por el equipo del Dr. Ieropoulos podía limpiar con éxito los desechos orgánicos, incluida la orina, en la medida en que pudiera ser liberado con seguridad al medio ambiente. A través del mismo proceso, se genera electricidad, suficiente para cargar un teléfono móvil o iluminación.
En el sistema único, que se está desarrollando con el financiamiento de la Fundación Bill & Melinda Gates, el contenido orgánico de la orina es consumido por los microbios dentro de las células de combustible, rompiéndolos y creando energía.
Para el experimento el patógeno, Salmonella enteritidis, fue añadido a la orina que fluye a través del sistema, luego se comprobó al final del proceso, para identificar si el número de bacterias se había reducido. Los resultados revelaron que el número de patógenos había disminuido significativamente, más allá de los requisitos mínimos utilizados por el sector de saneamiento.
Otros patógenos, incluyendo virus, están siendo probados y hay planes para experimentos que establecerán si el sistema MFC puede eliminar patógenos completamente.
John Greenman, Profesor Emérito de Microbiología, dijo: «El resultado maravilloso en este estudio fue que las pruebas mostraron una reducción en el número de patógenos más allá de las expectativas mínimas en el mundo del saneamiento”.
«Hemos reducido significativamente el número de organismos patógenos, pero no hemos demostrado que podamos reducirlos a cero; continuaremos el trabajo para probar si podemos eliminarlos por completo».
El profesor Ieropoulos dijo que su sistema podría ser beneficioso para la industria de aguas residuales ya que los sistemas MFC instalados en los hogares podrían resultar en que las aguas residuales estén limpias cuando alcancen el sistema de alcantarillado.
«Las compañías de agua están bajo presión para mejorar el tratamiento y producir agua más limpia al final del proceso, lo que significa que los costos están aumentando, los niveles de consumo de energía son altos y los productos químicos no son buenos para el medio ambiente».
