Biopelículas: de la boca a las depuradoras de agua
Cuando las bacterias están en condiciones de estrés, se agrupan y forman una estructura denominada biopelícula. Las biopelículas naturales presentan una red muy compleja. Su entramado es similar al de una ciudad, con canales de entrada de nutrientes y de salida de desechos. Desde una perspectiva médica, las biopelículas bacterianas son responsables de varias enfermedades crónicas, como la endocarditis, la cistitis y las infecciones causadas por dispositivos médicos permanentes. El proyecto de investigación BIOFILMS AND FLOW (An integrative study on the distribution, morphology and composition of biofilms under the influence of secondary flows around flow obstructions) estudió las biopelículas desde un punto de vista industrial. Los investigadores trabajaron en los detalles de la distribución, la morfología y la composición de las biopelículas, fijándose en aplicaciones tales como las de los sistemas de tratamiento de aguas residuales. Los investigadores de este proyecto diseñaron un modelo para describir el desarrollo y crecimiento de una biopelícula en un sistema de desalinización de ósmosis inversa a gran escala. El modelo permite observar el biocrecimiento en presencia de nutrientes, su efecto sobre la transferencia de masa y su interrelación con la hidrodinámica en los canales de la membrana. También proporciona una herramienta para evaluar las condiciones que producen mayor resistencia a la saturación frente a la obstrucción de los canales. Ambos factores son fundamentales para conseguir la eficiencia energética en el funcionamiento real. El equipo de BIOFILMS AND FLOW también investigó la deformación de una célula bacteriana y mostró que ésta puede o bien aumentar la deposición o impedirla, dependiendo de las escalas de longitud en las que actúan las fuerzas en liza. Este modelo permite determinar las condiciones operativas sostenibles de la membrana. Por otra parte, el diseño debería incorporar fuerzas de repulsión mayores cerca de la superficie de la membrana. Los resultados de esta investigación proporcionan conocimientos nuevos importantes sobre los aspectos fundamentales de la deposición bacteriana. En el futuro deberán continuar el diseño experimental y la fabricación de separadores. Además, el bio-crecimiento será objeto de seguimiento, ya que varios estudios publicados sugieren que las biopelículas son fáciles de retirar de tales superficies. Esto ofrece un perspectiva emocionante de cara al futuro.
