Tésis de Maestría 2017-01
Edwin Fredy Bocardo Delgado; Ursulo Avelino Yapo Pari
Objetivo
Aislar y seleccionar microrganismos fotótrofos con alta capacidad de biofijación de carbono, para su utilización en el secuestro de CO2 generado en los gases de combustión provenientes de ladrilleras artesanales de Arequipa.
Resumen:
El proyecto de tesis es de experimentacion en campo y/o laboratorio con financiamiento de S/.20,000.00, con plazo máximo de ejecución de 24 meses. El tesista es estudiante de ultimo semestre de Maestria en Ingeniería Ambiental en la Universidad Nacional de San Agustin-UNSA. La gran mayoría de pollerias, distribuidas en Arequipa usan combustibles altamente contaminantescomo es la combustion de carbon por esta actividad estas empresas se convierten en fuente de contaminación que generan gases de invernadero como el CO2 que afecta la calidad del aire de la ciudad, afectando la salud de sus habitantes. Por ende la necesidad de efectuar este tipo de investigación que ayude a la disminución de este gas de invernadero; La presente investigación plantea el aislamiento y selección de microorganismos fotótrofos (microalgas y bacterias fotosintéticas) tolerantes al CO2, luego con el uso de un sistema de fotobiorreactor se realizara el biosecuestro de CO2 generado por los hornos de estas empresas. Con este sistema se pretende reducir de manera significativa la polución de este gas y posible uso de esta tecnología para remediar la contaminación del aire.
Palabras clave
Gases de combustion, pollerias, fotótrofos, CO2, fotobiorreactor, biosecuestro, UNSA, Arequipa
Problema central
La emisión incesante de gases de efecto invernadero, que proviene en gran parte de la combustión de combustibles fósiles, electricidad, producción de calor, industrias, agricultura y transporte, ha llevado al calentamiento global y al cambio climático. La combustión de combustibles fósiles y actividades industriales ha contribuido con 79% de las emisiones de gases de efecto invernadero desde 1970 a 2011 (EPA, 2016). Por un lado, la concentración de CO2, el principal gas de invernadero ha aumentado aproximadamente en un 43% desde la revolución industrial y se prevé que siga aumentando en un 60% en el 2100 si la tendencia actual continua (Kumar et al., 2016). Los ocho componentes principales de los gases de efecto invernadero incluyen CO2, CH4, N2O, C2F6, CF4, PFC, HFC y SF6, mientras que el CO2 se considera como el contribuyente crítico para su emisión masiva (Meinshausen et al., 2011). El uso creciente de combustibles fósiles, como el carbón, para generar energía se considera una de las principales causas de la acumulación de CO2 (Cheah et al., 2016, Nagarajan et al., 2017). De acuerdo con Chi et al, (2011), por cada 1 kWh de electricidad producida por combustión de carbón, se emiten aproximadamente 0.95 kg de CO2 a la atmósfera. Se han realizado muchos intentos para reducir esta emisión de gases de las centrales termoeléctricas y otras fuentes sin embargo, la capacidad de asimilación de carbono sigue siendo el cuello de botella para una mayor productividad (Baojun et al.,2017 La gran mayoría de empresas ladrilleras de micro y pequeño tamaño distribuidas en Arequipa presentan un alto grado de informalidad y utilizan técnicas artesanales para la fabricación de sus productos. La planta de fabricación está representada básicamente por el horno y un espacio de terreno como patio de labranza. Las ladrilleras artesanales emplean hornos fijos de fuego directo, techo abierto y tiro ascendente para la cocción también denominada quemado o simplemente quema de ladrillos. Las paredes de estos hornos no proveen un buen aislamiento porque son delgadas, y en su geometría tienden a tener una gran área horizontal de cocción; características que les restan eficiencia tanto en velocidad de cocción como en calidad de producto sobre todo cuando se usan combustibles sólidos como el carbón; lo cual compensan los artesanos con el uso de combustibles altamente contaminantes pero de bajo precio y alto poder calorífico como llantas usadas, plásticos y aceite quemado de vehículos. Adicionalmente a esto no se hace ningún tipo de control de la temperatura ni de las emisiones contaminantes generadas. El uso de estos últimos materiales como combustible genera emisiones de gases contaminantes como son los gases de invernadero como el CO2 (Actualmente no se tiene registro de emisiones gaseosas de este rubro). Por esto la actividad de estas empresas se convierte en fuente de contaminación que afecta la calidad del aire de las ciudad y la salud de la poblacion de Arequipa.
Hipótesis planteada
Los microorganismos fototrofos aislados de diferentes ambientes tienen capacidad de biofijación de C02 proveniente de los gases de combustión de carbón de pollerias.
Resultados esperados
- 01 Tesis de Maestria presentada y sustentada
- 01 Profesional titulado de Maestro en Ingenieria ambiental
- 01 Artículo aceptado a una revista indizada en Scopus, Web of Science/ISI SCIELO u otra de nivel semejante, con afilicacion UNSA y agradeciemiento e indicando el numero de contrato.
- 01Pponencia del maestrando en un congreso internacional o nacional, con los resultados del proyecto.
Adicionalmente:
Obtención de una alta eficiencia de biosecuestro de CO2 por microorganismos fotótrofos de las emisiones gaseosas de pollerias en el sistema tratado.
Impactos esperados
Al aprovechar el CO2 generado en las pollerias mediante los microorganismos fotótrofos se reduciría la contaminación del aire, al mismo tiempo la biomasa producida de estos microorganismos se podría utilizar como fuente de alimento, energía y/o fertilizantes.
Este estudio permitirá generar conocimiento para la implementación de una planta de tratamiento de gases de combustión.
Desarrollo de una propuesta de implementación a bajo coste de un sistema de biotratamiento de emisiones gaseosas para diferentes empresas que emiten gases de combustión.