Monitorean a distancia la calidad ambiental en procesos industriales
AGENCIA ID/DICYT Investigadores de la Universidad Autónoma Metropolitana, unidad Iztapalapa (UAM-I), diseñaron un “respirómetro” para monitorear diversas reacciones biológicas en el tratamiento de residuos, la elaboración de productos fermentados y antibióticos, así como en la crianza de pollos, entre otros, y con ello garantizar la calidad del proceso.
Se trata de un sistema que tiene múltiples aplicaciones en las industrias agropecuaria, alimentaria, farmacéutica y química, encargado de evaluar las corrientes gaseosas provenientes de diversos procedimientos donde están presentes levaduras, bacterias u hongos.
“Al respirar igual que los seres humanos, estos microorganismos consumen oxígeno y exhalan dióxido de carbono, y lo que hace el equipo es medir la concentración de dichos gases, cuya cantidad revela el grado de avance en el proceso o si existe alguna eventualidad que pudiera corregirse”, explica el doctor Gerardo Saucedo Castañeda, adscrito al Departamento de Biotecnología de la UAM-I.
El dispositivo, agrega el titular del proyecto, es un gabinete convencional del tamaño de dos CPUs juntos, cuyo interior aloja unas estructuras llamadas fermentadores (pueden ser muy pequeñas o muy grandes, dependiendo de la aplicación), las cuales están provistas de sensores capaces de captar la presencia de los gases mencionados.
Asimismo, cuenta con un hardware que permite la conexión a internet, por lo que la medición puede efectuarse en forma remota y en tiempo real. Esta característica permite manejar y mantener un control adecuado sobre el proceso en el que se está trabajando, además de que sustituye los procedimientos manuales, como la toma de muestras y su respectivo análisis.
De esta manera, se puede saber si el procedimiento es adecuado, si la concentración de dióxido de carbono alcanzó un nivel tóxico o si sucedió un accidente. “El sistema envía una alarma al teléfono celular o al correo electrónico para informar que los parámetros están fuera de control, y esto facilita la ejecución de acciones correctivas a fin de evitar un problema de mayor magnitud”, afirma.
Si bien el respirómetro es totalmente funcional, el doctor Saucedo Castañeda comenta que están trabajando en otra etapa para que el dispositivo sea capaz de accionar, por ejemplo, un ventilador o abrir una compuerta que resuelva cualquier eventualidad de manera automática.
Apoyo al medio ambiente
De acuerdo con el investigador, otra área donde puede utilizarse el respirómetro es la bioremediación de suelos contaminados con petróleo, ya que en muchas ocasiones se tratan con bacterias o levaduras que atacan a los hidrocarburos. Y una forma de conocer cómo avanza el proceso de degradación consiste en medir la cantidad de dióxido de carbono que se genera.
“Debido a que dicho gas en determinadas concentraciones resulta contaminante, lo capturamos porque, por otra parte, sirve de nutriente para algunas especies de algas, con las cuales se pueden manufacturar productos alimenticios y biocombustibles”, indica el doctor Saucedo Castañeda.
Añade que el empleo de estos prototipos es muy amplio porque sólo tienen que cambiarse los sensores que detectan los gases para que sea posible medir otros compuestos, por ejemplo, amoniaco o metano.
Cabe destacar que el doctor Saucedo Castañeda y su equipo trabajan en el diseño de estos prototipos desde hace más de 20 años, y en la actualidad existe la posibilidad de escalarlos al nivel industrial. De hecho, el dispositivo está patentado ante el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial.