Bioelectrochemically-assisted remediation, a novel strategy for cleaning-up polluted soils

Abstract

La biodegradación electroquímicamente asistida supone una nueva herramienta en la degradación de compuestos contaminantes presentes en el suelo. Esta aplicación deriva del concepto de Celda de Combustible Microbiana Sedimentaria (CCMS), en donde el ánodo que se encuentra situado en un suelo bajo condiciones anaerobias se conecta al cátodo situado en una superficie de agua dando lugar a un circuito eléctrico entre ambos electrodos. La novedad de esta técnica recae en el carácter ilimitado que tiene el electrodo del suelo (ánodo) como aceptor final de electrones, lo que permite a los microorganismos llevar a cabo la oxidación metabólica independientemente de las condiciones naturales del suelo. El objetivo principal de este trabajo de tesis es evaluar a través de ensayos de laboratorio, la aplicación de las CCMS en sistemas con suelo, así como sus limitaciones para ser usadas como herramienta alternativa para la biodegradación. La tesis queda estructurada en 7 capítulos. El primero corresponde a la introducción y la descripción del estado de arte de la tecnología. El segundo capítulo marca los objetivos específicos del trabajo de tesis y define el marco global de la misma. La parte estrictamente experimental se desarrolla entre los capítulos 3 y 6 en donde se analiza: la influencia de la estructura de un suelo en la eficiencia de los sistemas aplicados, la aplicación de estos dispositivos en la biorrecuperación de suelos contaminados, así como el seguimiento del proceso de mineralización del contaminante inicial sometido a distintos tratamientos y diferentes configuración de electrodos, y el desarrollo de un nuevo diseño alejado de los convencionalismos que permite su aplicación en cualquier lugar remoto en ausencia de superficies de agua sobre suelos contaminados. El capítulo 7 presenta una discusión y unas conclusiones generales del trabajo de tesis, así como una serie de perspectivas de futuro. Las consideraciones generales se presentan a modo de pregunta-respuesta. El notable impacto de los electrodos en la biodegradación, sugiere un futuro prometedor para esta tecnología ambiental emergente. De este modo, este trabajo sostiene la idea de que esta nueva estrategia para la limpieza de suelos contaminados podría representar una buena alternativa respecto a las técnicas convencionales de biodegradación. Este novedoso campo de investigación muestra un amplio espectro de posibilidades para su futura aplicación en ambientes reales.