Bioeconomy and Production Development Producción de polihidroxialcanoatos (PHA) a partir de residuos sólidos urbanos mediante fermentación
Los polihidroxialcanoatos (PHA) son polímeros acumulados por diferentes células bacterianas. Para ello, la Università degli Studi di Milano, utilizó un bioreactor de percolación anaeróbica para producir PHA a través de la transformación de residuos sólidos urbanos en ácidos orgánicos a escala piloto (100 L de volumen). Problema u oportunidad que aborda: En Europa se producen casi 87,6 millones de toneladas de residuos de alimentos. Numerosos estudios sustentan el uso de residuos de alimentos para la producción de biopolímeros como los polihidroxialcanoatos (PHA).
Los datos obtenidos en este trabajo pueden ser útiles como punto de partida para considerar la viabilidad económica de la producción de PHA a partir de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (OFMSW) mediante el uso de cultivos mixtos.
Se recolecta los residuos sólidos urbanos y se mezcla con virutas de madera. Esta materia se somete a un proceso de fermentación acidogénica, cuyo objetivo es producir ácidos orgánicos mediante hidrólisis anaerobia en un biorreactor durante 1 a 8 días. Posteriormente, se filtra el líquido con los ácidos orgánicos producidos y se centrifuga. Se extrae el sobrenadante, y se lava la mezcla con agua destilada. A la vez se debe preparar el inóculo, que, extraído de estaciones depuradoras de agua, se introduce en un reactor secuencial aireado y movimiento continuo. Los microorganismos del reactor productores de PHA se nutren mediante alimentación pulsante. Después de 31 a 45 ciclos, se extrae una biomasa de microorganismos, la cual se centrifuga para extraer el PHA. Los posos de la centrifugación se liofilizan y se suspenden en cloroformo, dejándolos ahí durante 3 días a 37ºC. Finalmente, el cloroformo se evapora, obteniéndose un fino film de polímero de PHA.
Esquema del proceso de dos etapas utilizado para producir PHA:
