Productos biodegradables más económicos
Los polihidroxialcanoats (PHA) son plásticos biodegradables sintetizados por bacterias como reserva de materia orgánica y energía. Sus propiedades son similares a los termoplásticos, como el polipropileno y el polietileno, y el gran número de mezclas de copolímeros hace posible obtener polímeros con las propiedades deseadas para un amplio rango de posibilidades.
La tecnología actual para la producción de PHA está basada, principalmente, en cultivos puros operados en condiciones estériles y utilizando fuentes de carbono puras. Estas condiciones incrementan considerablemente sus costes de producción, impidiendo su aplicación comercial dado que los polímeros sintéticos son mucho más económicos. Sin embargo, los polímeros sintéticos están hechos de recursos no renovables y se caracterizan por su difícil degradación cuando no son reutilizados o reciclados. Además, la producción de PHA es más beneficiosa que la de polipropileno o polietileno cuando se considera un análisis de ciclo de vida completo.
La utilización de cultivos mixtos de microorganismos, como los lodos activos, para la producción de plásticos biodegradables a partir de subproductos orgánicos se ha propuesto como alternativa a la producción basada en cultivos puros. Esto reduce los costes asociados a la esterilidad, equipamiento de operación y control, y permite utilizar sustratos mucho más económicos como fuente de carbono. No obstante, existe una necesidad muy importante de la optimización del proceso de producción de PHA basado en cultivos mixtos. Además, conocer la composición del PHA es importante porque determinará las propiedades del bioplástico obtenido.
Los microorganismos acumuladores de fosfato (PAO) son cultivos mixtos que producen cantidades significativas de PHA. Los PAO son los responsables de la eliminación biológica de fósforo (EBPR) de las aguas residuales urbanas. Son capaces de almacenar materia orgánica en forma de PHA en condiciones anaeróbicas. El trabajo que se presenta se centra en el estudio de la composición de PHA (proporción de poli-hidroxibutiratat (PHB), poli-hidroxivalerado (PHV) y poli-hidroxi-2-metilvalerado (PH2MV)), y la cantidad producida con diferentes fuentes de carbono (acetato, propionato, butirato, glucosa y la mezcla de todos los sustratos) utilizando dos comunidades microbianas EBPR desarrolladas en diferentes condiciones.
Los resultados muestran la capacidad de los dos cultivos microbianos para producir cantidades importantes de PHA con diferente proporción de polímeros. La composición varía con la fuente de carbono utilizada, pero también lo hace según las condiciones en que se ha desarrollado el cultivo microbiano. Esto puede llevar al desarrollo de bioplásticos con composición a medida según las propiedades requeridas a priori, y a un coste mucho más reducido que utilizando cultivos puros de microorganismos.
Referencias
Maite Pijuan, Carles Casas, Juan Antonio Baeza. Polyhydroxyalkanoate synthesis using different carbon sources by two Enhanced Biological Phosphorus Removal microbial communities. Process Biochemistry , 44(1): 97-105, 2009.
