En Colombia, la empresa Phycore y Unisimón son pioneras en el uso a gran escala de la ficorremediación para descontaminar cuerpos de agua. Los primeros proyectos con resultados se han realizado en los departamentos de Atlántico y Sucre.
Por Germán Corcho Tróchez
¿Usted creyera si le dijeran que en Colombia se construyó la planta de ficocultivo más grande de Latinoamérica? ¿Sabe qué es un ficocultivo o la ficorremediación? ¿Y si le dijeran que esta biotecnología puede no solo salvar vidas humanas y silvestres, sino recuperar la utilidad y productividad de cuerpos de agua?
Las respuestas a tales preguntas son afirmativas y comprobables. En agosto anterior, uno de los proyectos de esta clase obtuvo el primer lugar de la categoría ‘Agua’ de los Premios Latinoamérica Verde: Ficosucre. Su éxito ha sido reducir la contaminación de la Ciénaga Santiago Apóstol, en el municipio de San Benito Abad.
“Nuestra planta de Sucre es hasta ahora la más grande creada en Latinoamérica”, asegura Jaime Gutiérrez Fonseca, director científico de la empresa Phycore y del Laboratorio de Bioteconología Microalgal de la Universidad Simón Bolívar.
Gutiérrez se refiere a la planta de ficocultivo en San Benito Abad, construida con recursos de la Gobernación de Sucre. La iniciativa, cuya inversión totaliza $13.800 millones, es pionera en el uso a gran escala de esta biotecnología.
Allí se producen 12.000 galones diarios de concentrado de microalgas que son vertidos en la cuenca baja del Arroyo Grande de Corozal, vertiente principal de la ciénaga. Este, no obstante, es el último eslabón de un riguroso proceso que se complementa en laboratorio y en el que, además, participan la Universidad de Sucre, la Universidad de Los Andes y Coschool.
Junto con los medios de cultivo que contienen macro y micronutrientes minerales, el uso de luces azules y rojas facilita el crecimiento acelerado de las microalgas. La captación de un mayor espectro lumínico mejora el proceso.
Selección de especies nativas
El término Ficorremediación tiene su raíz en el latín phykos, que traduce alga. Compuesto, podemos entenderlo como la limpieza de desechos o la remediación con algas, cuya utilidad va más allá del agua. En México, incluso, se les utiliza para purificar el aire.
La ficorremediación logra básicamente que las algas buenas, que en un cuerpo de agua están en mínima porción en comparación con las malas debido a la contaminación, sean mayoría y degraden los contaminantes.
La caracterización de las especies comienza en el ecosistema hídrico que será intervenido, por medio de una muestra de agua que se analiza en laboratorio. Se eligen las que tengan mayor capacidad de biodegradar contaminantes. En la ciénaga Santiago Apóstol fueron seleccionadas 10: Chlorella vulgaris, Scenedesmus dimorphus, Ankistrodesmus sp, Coelastrum sp, Desmodesmus sp, Monoraphidium sp, Monoraphidium sp1, Selenastrum sp, Selenastrum sp1 y Selenastrum sp2.
Una vez identificadas, las cepas son cultivadas en Elenmeyers, (frasco de vidrio de laboratorio, estéril y de difícil contaminación) con medios especiales para microalgas. Una vez cultivadas son mantenidas con una temperatura óptima, oxígeno, pH estable, conductividad y libres de contaminación (hongos y bacterias), lo que acelera el crecimiento de los individuos o las microalgas.
Se requieren de siete a ocho días para obtener un consorcio de diferentes especies de algas cohabitando en el recipiente. “Desde que la celularidad esté por encima de100 individuos por mililitro, se considera que el inóculo está en las condiciones adecuadas para ser escalado”, dice Nohora Gutiérrez Hoyos, coordinadora del Laboratorio de Biotecnología Microalgal de Unisimón.
En el caso de la Ciénaga Santiago Apóstol, descontaminarla exige que cada 24 horas se viertan 9.000 galones de microalgas al Arroyo Grande de Corozal.
Del laboratorio a la planta
El escalado del inóculo consiste en tener suficientes organismos en el Elenmeyer de 500 mililitros con el fin de pasarlos a uno de 2 litros y posteriormente a un biorreactor de 80 litros, donde alcanzan la celularidad adecuada para el proceso.
El indicador de que están listos para pasar del laboratorio a las piscinas alargadas (Raceways) de la planta es que, en microscopio, una muestra arroje que por cada mililitro de líquido haya 1 millón 500 mil individuos. Ya en la planta, se esperan otros cinco o seis días antes de pasarlas al tanque de almacenamiento, cuyo contenido carga el camión que las llevará hasta el cuerpo de agua. Cada dos o cuatro semanas se lleva la semilla de inóculo (microalgas) del laboratorio de Unisimón a la planta para mantener el cultivo en óptimas condiciones, donde también funcionan unos biorreactores que complementan el escalamiento de las cepas.
En el caso de la Ciénaga Santiago Apóstol, descontaminarla exige que cada 24 horas se viertan 9.000 galones de microalgas al Arroyo Grande de Corozal. “Cuando superas el primer mes, tienes algas en crecimiento constante; con resiembras y constante control mantienes una alta producción”, agrega Gutiérrez.
Los resultados
Los factores que más afectan los humedales en la región Caribe colombiana varían entre el vertimiento de aguas residuales por parte de personas, lo que agrega bacterias y desechos orgánicos, y los desechos agrícolas por los químicos utilizados en cultivos, que llegan por escorrentía hasta los humedales y elevan sus niveles de nitratos y fosfatos.
Ambas situaciones aceleran el crecimiento de microorganismos perjudiciales para la calidad del agua y la salud. Las cianobacterias, por ejemplo, producen mortandad de peces y en los humanos problemas gastrointestinales, dermatitis e irritaciones en la piel.
La ficorremediación aplicada demostró que la disminución de carga orgánica y bacterias, y cambios físico químicos, empiezan a notarse tras el primer mes de inoculación de las microalgas.
Así sucedió en el Embalse del Guájaro, en el corregimiento de Aguada de Pablo, en el municipio Sabanalarga, el cual fue intervenido en un proyecto de la Corporación Autónoma Regional del Atlántico. A los 25 días, en la zona de estudio se redujeron el olor fétido y se removieron las cianobacterias, con énfasis en la especie Microcystis sp, las cuales conocemos y vemos como el verdín en una superficie húmeda.
En la Ciénaga de Mallorquín, al norte de Barranquilla, en llave con Cormagdalena se hizo un proceso semejante a la Ciénaga Santiago Apóstol: se inocularon microalgas cerca de la desembocadura del Arroyo León, su vertiente natural. Bajó la carga orgánica y la presencia de bacterias.
“Esta tecnología está demostrando resultados sorprendentes en lo que a descontaminación de aguas se refiere, además de que es amigable con el ambiente, mucho más barata que las tecnologías tradicionales y nos da la posibilidad de producir energía a partir de la biomasa que resulta del proceso de biorremediación”, puntualiza el decano José Rafael Consuegra.
Una historia de innovación
Detrás del reconocimiento de los Premios Latinoamérica Verde 2020 hay una historia de innovación que comenzó hace 11 años, con la empresa de bioingeniería y biotecnología Core, que incluye, entre sus líneas de mercado, los dispositivos médicos. En la búsqueda de producir surfactante pulmonar humano (moléculas que mantienen abiertos los pulmones) conocieron del trabajo de V. Sivasubramanian (India), investigador y consultor experto en biorremediación.
El resultado de la alianza fue Phycore Algae Biosolutions, compañía especializada en intervenir y sanear aguas a través de microalgas. En principio se enfocó en el sector empresarial, hasta que en 2018 hizo parte de la segunda convocatoria de ‘Probeta’, programa de la Alcaldía de Barranquilla, que apoya iniciativas empresariales basadas en tecnologías y que es desarrollado por MacondoLab, el centro de crecimiento empresarial e innovación de la Universidad Simón Bolívar.
Las asesorías en negocios, innovación, marketing y redes de trabajo (networking) permitieron al equipo de Phycore conocer su potencial para formular proyectos financiados por entes territoriales con recursos públicos.
El segundo impulso llegó desde la Facultad de Ciencias de la Salud de Unisimón, que destinó recursos para construir en conjunto el Laboratorio de Biotecnología Microalgal.
“Esta tecnología está demostrando resultados sorprendentes en lo que a descontaminación de aguas se refiere, además de que es amigable con el ambiente, mucho más barata que las tecnologías tradicionales y nos da la posibilidad de producir energía a partir de la biomasa que resulta del proceso de biorremediación”, puntualizó José Rafael Consuegra, decano de la Facultad de Ciencias de la Salud de Unisimón.
PERFIL INVESTIGADORES
Jaime Gutiérrez Fonseca
Director del Laboratorio de Biotecnología Microalgal de Unisimón y Phycore.
Médico. Candidato a Doctor en Ciencias Biológicas.
José Rafael Consuegra
Grupo Innovación, Desarrollo, Biotecnología en salud y Medio Ambiente.
Médico. Doctor en Educación y doctorante en Administración. Decano de la Facultad de Ciencias de la Salud de Unisimón.
Nohora Gutiérrez Hoyos
Coordinadora del Laboratorio de Biotecnología Microalgal de Unisimón y Phycore.
Bióloga. Magíster en Ciencias Biológicas.