Hispanopedia WikiLa electrosíntesis microbiana (MES) es una forma de electrocatálisis microbiana en la que se suministran electrones a microorganismos vivos a través de un cátodo en una celda electroquímica mediante la aplicación de una corriente eléctrica . Los microorganismos utilizan estos electrones para reducir el dióxido de carbono y obtener productos de interés industrial. Idealmente, la corriente eléctrica se produciría a partir de una fuente de energía renovable. [ 1 ] Este proceso es opuesto al empleado en una celda de combustible microbiana , en la que los microorganismos transfieren electrones de la oxidación de compuestos a un ánodo para generar una corriente eléctrica.
Comparación con celdas de electrólisis microbiana
La electrosíntesis microbiana (MES) está relacionada con las celdas de electrólisis microbiana (MEC). Ambas utilizan la interacción de microorganismos con un cátodo para reducir compuestos químicos. En las MEC, se utiliza una fuente de energía eléctrica para aumentar el potencial eléctrico producido por los microorganismos al consumir una fuente de energía química, como el ácido acético . El potencial combinado proporcionado por la fuente de energía y los microorganismos es suficiente para reducir los iones de hidrógeno a hidrógeno molecular . [ 2 ] El mecanismo de la MES no se comprende completamente, pero entre los productos potenciales se incluyen alcoholes y ácidos orgánicos. [ 3 ] La MES se puede combinar con la MEC en un único reactor, donde el sustrato consumido por los microorganismos proporciona un potencial de voltaje que disminuye a medida que el microbio envejece. [ 4 ] "La MES ha ganado cada vez más atención, ya que promete utilizar energía renovable (eléctrica) y materia prima biogénica para una bioeconomía." [ 5 ]
Aplicaciones
La electrosíntesis microbiana puede utilizarse para producir combustible a partir de dióxido de carbono mediante energía eléctrica generada por centrales eléctricas tradicionales o por fuentes renovables. También puede emplearse para producir productos químicos especializados, como precursores de fármacos, mediante electrocatálisis asistida por microorganismos . [ 6 ]
La electrosíntesis microbiana también puede utilizarse para "alimentar" las plantas. De este modo, las plantas pueden cultivarse sin luz solar. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]
Véase también
Referencias
- ↑ Nevin KP, Woodard TL, Franks AE, Summers ZM, Lovley DR (mayo de 2010). "Electrosíntesis microbiana: alimentar a los microbios con electricidad para convertir dióxido de carbono y agua en compuestos orgánicos extracelulares multicarbonados" . mBio . 1 ( 2) e00103-10. Bibcode : 2010mBio....103.10N . doi : 10.1128/mBio.00103-10 . PMC 2921159. PMID 20714445 .
- ↑ "Celda de electrólisis microbiana: transformando bacterias en máquinas de hidrógeno" . Blog científico . 13 de noviembre de 2007.
- ↑ Moscoviz R, Trably E, Bernet N, Carrère H (2018-07-16). "La biorrefinería ambiental: estado del arte en la producción de hidrógeno y biomoléculas de valor añadido en la fermentación de cultivos mixtos" . Química Verde . 20 (14): 3159– 3179. doi : 10.1039/C8GC00572A .
- ↑ Tian JH, Lacroix R, Desmond-Le Quéméner E, Bureau C, Midoux C, Bouchez T (16 de abril de 2019). "Ampliación de la escala de la celda de electrólisis microbiana que integra la electrosíntesis microbiana: perspectivas, desafíos y puntos de vista". bioRxiv 10.1101/609909 .
- ↑ Schmitz S, Nies S, Wierckx N, Blank LM, Rosenbaum MA (2015). "Ingeniería de la electroactividad basada en mediadores en la bacteria aerobia obligada Pseudomonas putida KT2440" . Frontiers in Microbiology . 6 : 284. doi : 10.3389/fmicb.2015.00284 . PMC 4392322. PMID 25914687 .
- ↑ Rabaey K, Rozendal RA (octubre de 2010). "Electrosíntesis microbiana: una revisión de la ruta eléctrica para la producción microbiana". Nature Reviews. Microbiology . 8 (10): 706– 16. doi : 10.1038/nrmicro2422 . PMID 20844557. S2CID 11417035 .
- ↑ Strik DP (29 de mayo de 2017). "Premio Mente Abierta a una idea revolucionaria" . Universidad e Investigación de Wageningen .
- ↑ "La idea de 'fotosíntesis oscura' de David Strik recibe el premio Open Mind" . NWO .
- ↑ Sikkema A (29 de noviembre de 2016). "Producción de alimentos sin luz solar" . Recurso . Universidad e Investigación de Wageningen.
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