Cada año en Canadá, seis billones de litros de aguas residuales municipales se tratan parcialmente y se liberan al medio ambiente, mientras que otros 150 mil millones de litros de aguas residuales sin tratar se descargan directamente en aguas superficiales vírgenes.
por Julie Gazaille, Universidad de Montreal
Ahora los investigadores han encontrado una forma de detener ese flujo: filtrando los desechos a través de las raíces de los sauces . Experimentando con una plantación en Quebec, los científicos estiman que se pueden tratar más de 30 millones de litros de aguas residuales primarias por hectárea utilizando una «biorrefinería» anualmente.
Sus resultados aparecen en la edición del 14 de junio de la revista Science of the Total Environment .
«Todavía estamos aprendiendo cómo estos árboles pueden tolerar y tratar volúmenes tan altos de aguas residuales, pero el conjunto de herramientas fitoquímicas complejas de los sauces nos está dando pistas interesantes», dijo Eszter Sas, autor principal del estudio y Ph.D . estudiante de la Université de Montréal.
Los sauces son naturalmente tolerantes a la contaminación y sus raíces filtran el alto contenido de nitrógeno en las aguas residuales, triplicando la biomasa producida, que luego se puede cosechar para biocombustibles lignocelulósicos renovables, una alternativa a los combustibles fósiles.
Biocombustibles de segunda generación
Esta biomasa puede luego recolectarse para producir biocombustibles lignocelulósicos renovables. Una alternativa a los combustibles fósiles, estos llamados biocombustibles de segunda generación no compiten directamente por las materias primas en la cadena alimentaria.
En su investigación, Sas y un equipo canadiense-británico de científicos de cultivos, bioquímicos e ingenieros químicos de la UdeM y el Imperial College de Londres utilizaron tecnología avanzada de elaboración de perfiles metabolómicos (químicos) para identificar también nuevos productos químicos extraíbles ‘verdes’ producidos por los árboles.
Además del ácido salicílico (mejor conocido como el ingrediente principal de la aspirina), que los sauces producen en grandes cantidades, se enriqueció una variedad de productos químicos ‘verdes’ mediante la filtración de aguas residuales, que tienen importantes propiedades antioxidantes, anticancerígenas, antiinflamatorias y antimicrobianas. propiedades.
«Si bien la mayoría de los compuestos químicos inducidos no se han visto antes en los sauces, algunos se han observado en plantas tolerantes a la sal, como el regaliz y los manglares, y se sabe que son potentes antioxidantes», dijo Sas.
«Curiosamente, una serie de sustancias químicas inducidas no están caracterizadas por completo y son un misterio. Es sorprendente cuánta química vegetal novedosa queda aún por descubrir, incluso en los sauces , que han existido durante miles de años», agregó.
«Parece probable que todavía estemos rascando la superficie de la complejidad química natural de estos árboles, que podría aprovecharse para abordar los problemas ambientales «.
Rendimientos sorprendentemente altos
Al observar el impacto que tendría el tratamiento de aguas residuales por parte de los sauces en el biocombustible lignocelulósico anual y los rendimientos químicos «verdes» , el equipo de Sas había esperado repercusiones negativas de regar su plantación experimental con aguas residuales.
Sin embargo, se sorprendieron cuando los rendimientos subieron tanto.
«Uno de los beneficios de usar soluciones naturales para abordar desafíos ambientales como el tratamiento de aguas residuales es que podemos generar bioproductos complementarios, como bioenergía renovable y química verde», dijo el Ph.D. de Sas. supervisor en la UdeM, autor principal Frédéric Pitre.
«Este concepto de biorrefinería parece fantástico al permitir que las nuevas tecnologías ambientales compitan económicamente con los mercados altamente establecidos de combustibles fósiles y productos químicos derivados del petróleo, al tiempo que ayuda a reducir el daño humano continuo al ecosistema».
