Biotecnología del petróleo
2013-03-26
A medida que ha sido posible trasformar genéticamente a los seres vivos y hacer intercambio de material genético entre especies, se han generado nuevos procesos, entre ellos la aplicación de la biotecnología a la industria petrolera.
Hoy, se reconoce la necesidad de introducir tecnologías limpias en el procesamiento del petróleo, reducir el consumo energético y disminuir la contaminación. Por ello, la biotecnología ha empezado a ser utilizada en proyectos de investigación que permitan el bioprocesamiento del petróleo disminuyendo la contaminación; por ejemplo, la remoción biológica de azufre por bacterias; la remoción de metales por enzimas y la transformación de asfáltenos en crudo mas ligeros por acción biológica. Se logra un doble propósito; el producto tiene mayor valor agregado y el biproceso es más limpio y barato. Otra área de la industria petrolero en la que se investiga y que utiliza procesos biológicos aeróbicos y anaeróbicos es la biorremediación de efluentes, aguas residuales y sitios contaminados con hidrocarburos o subproducto petroleros. También se ha empezado a utilizar la biorremoción de compuestos orgánicos tóxicos o desagradables, por medio de bacterias presentes en un filtro cuya actividad metabólica transforma y/o elimina estos compuestos. La biorremadiacion de suelos contaminados con petróleo es desarrollada para limpiar y/o disminuir el contenido de hidrocarburos de diferentes niveles de toxicidad presente en los suelos después de ocurrir un derrame; son numerosas las metodología biológicas que se utilizan con este propósito, pero todos están basadas en la capacidad de los microorganismo de biotransformar compuestos orgánicos, por lo general hacia productosmenos tóxicos o de más fácil degradación. La contaminación de suelos pueden se suscitada por elementos como pesticidas o metales pesados, o contaminados por hidrocarburos. En el mundo se han implementado diversos métodos de descontaminación de suelos, siendo el más empleado en el que se aplica técnicas fisicoquímicas, con la desventaja de ser muy costoso y que puede emplear mucho tiempo en ver resultados. Por otra parte se encuentran las técnicas biológicas, o denominadas de biorremadiacion que cuentan con la participación de organismos vivos, lo que se traduce en menores costos de inversión y con resultados y tiempos alentadores. Una ventaja más frente al implemento métodos fisicoquímicas es que la biorremadiacion es mas \"amigable\" con el sueloa tratar, ya que no produce efectos secundarios. Existen algunos microorganismos (bacterias) que tienen la capacidad de usar a los hidrocarburos contaminantes como fuente de carbono y energía, es decir, para alimentarse, y que una vez, aprovechados son desechados en forma de CO2 (bióxido de carbono) y agua. Entre algunas de las bacterias \"comedoras\" de este hidrocarburo se tiene las Pseudomonas, Arthrobacter, Actinomyces, Arerobacter, Flaviobacterium, y Corynebacterium. Estos microorganismos \"mastican\" el petróleo y devuelven al medio sustancias simples que dejen de ser dañinas, como dióxido de carbono y otros productos ofensivos. Entre la tecnología de biorremediación se cuenta con la llamada bioaumentación en la que al medio contaminado se adicionan microorganismos (además de los que de manera natural contenga) con la capacidad de degradar los hidrocarburos existentes. Las bacterias pueden ser autóctonas (de la misma microflora de la zona) y éxogenas, es decir que son traídos de otro ecosistemay que se adaptan a nuevas condiciones. Esta tecnología se llega a emplear cuando la microflora del suelo no tiene los elementos suficientes para degradar los contaminantes. Bioestimulación es una tecnología más empleada por científicos del mundo. En ésta se introduce al sistema (que también puede ser en un medio acuoso) nutrientes o fuentes de nitrógeno o fósforo necesarios para que el microorganismos active su metabolismo. Esta técnica puede ser aplicada en combinación con la anterior. Una más es la llamada bioventeo, que surge de una tecnología fisicoquímico denominada venteo, en la que se inyecta oxígeno al suelo afectado y se arrastra al contaminante hacía afuera. Aquí, las bacterias requieren de oxigeno (aerobias) para degradar las contaminantes. A su vez, la reconocida como fitorremediación es una de las tecnologías más innovadoras del mundo, en la que con el uso de plantas verdes se efectúa la biorremediación. Esta puede ser enfocada a compuestos orgánicos e inorgánicos. En ambas, las plantas verdes absorben los contaminantes, los mantienen en estructura y los degradan. De alli, se desprende la fitofiltración para limpiar mantos acuíferos, donde la raíz absorbe los contaminantes y los acumula en el cuerpo de la planta, En la misma clasificación se encuentra la fitovolatilización (también para compuestos orgánicos), donde la planta absorbe el contaminante, lo transporta por su estructura por medio de sus hojas lo volatiliza. La rizorremediación, donde no es precisamente la planta la que efectúa la biorremediación, sino sus raíces. El radio que en el subsuelo abarca la raíz llamado rizosfera, habitad adecuado para ciertos microorganismos, ya que la raíz va excretar enzimas, polisacáridos y demás nutrientes que aprovecha la bacteria que degrada los hidrocarburos. Al igual que los métodos antes mencionados, la denominada atenuación natural se lleva a cabo en el sitio en que la contaminación se presenta (in situ). Aunque no es identificada como tecnología por muchos científicos, en ésta se deja que el suelo contaminado se recupere por si solo sin que intervenga el hombre. Es importante hacer mención que las autoridades deciden que técnica aplicar una vez identificados factores como el uso del suelo (si es industrial o habitacional), así como si afecta a mantos acuíferos cercanos, el costo y el tiempo de recuperación, entre otros. Los científicos ecológicos también han experimentado con técnicas de biorremediación fuera del sitio afectado. De esta forma se origina la llamada composteo, en la cual se extrae una fracción de suelo contaminado y se le agrega materia orgánica como hojarasca de coco o caña, con lo que el suelo se convierte en poroso, aporta nutrientes y en ocasiones microflora. En esta categoría se ubica también a los biorreactores. Aquí también se extrae una porción del suelo y se ubica en su sistema cerrado e donde se llevará a cabo la degradación. En este reactor se tiene control de temperatura, humedad, nutriente, microorganismos y más. De igual manera se contempla el uso de un lísimetro, es decir, una extensión de suelo extraído de su medio, que es limitado o cercado, y donde se pueden monitorear los resultados de la aplicación de las tres técnicas mencionadas.