Crecimiento de la cianobacteria Nostoc sp. empleando biogás como fuente alternativa de nutrientes
El biogás es una fuente de energía que se obtiene de la digestión anaerobia de materia orgánica y contiene gases como CO2, H2S y CH4. Algunos de estos gases, considerados contaminantes, pueden ser aprovechados como nutrientes por ciertos microorganismos, lo que abre nuevas vías para la producción...
- Autores:
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Sánchez Cuasapud, Heidi Liceth
Vásquez Castro, Laura Alejandra
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad de Antioquia
- Repositorio:
- Repositorio UdeA
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ODS 13: Acción por el Clima. Adoptar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos
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El biogás es una fuente de energía que se obtiene de la digestión anaerobia de materia orgánica y contiene gases como CO2, H2S y CH4. Algunos de estos gases, considerados contaminantes, pueden ser aprovechados como nutrientes por ciertos microorganismos, lo que abre nuevas vías para la producción biológica y el tratamiento ambiental. Estudios anteriores se puede encontrar la remoción biológica de compuestos dentro del biogás. Varios estudios recientes abarcan organismos fotosintéticos como las microalgas aprovechando su capacidad de fijar CO2. No obstante, aún no se encuentran suficientes datos del crecimiento de cianobacterias en el biogás. Este estudio evaluó el crecimiento de la cianobacteria Nostoc sp. utilizando biogás como fuente alternativa de nutrientes. Se acopló un sistema de producción de biogás, generado a partir de lodos residuales y porcinaza, a un fotobiorreactor de columna de burbujeo de 1.3L. Los resultados de este estudio sugieren la capacidad de Nostoc sp. para adaptarse al CO2 y H2S. La cinética de crecimiento varió con el período experimental, recuperando velocidad de crecimiento tras el tratamiento y alcanzando una concentración de biomasa de 1.05 g/L. Se observó una reducción significativa de H2S y CO2, sugiriendo su asimilación por el microorganismo. Los resultados indican que Nostoc sp. es un microorganismo prometedor para el tratamiento biológico de contaminantes gaseosos en corrientes de biogás. Este trabajo representa una aproximación inicial al uso de cianobacterias para la reducción de contaminantes, abriendo futuras líneas de investigación en este campo. |
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Se acopló un sistema de producción de biogás, generado a partir de lodos residuales y porcinaza, a un fotobiorreactor de columna de burbujeo de 1.3L. Los resultados de este estudio sugieren la capacidad de Nostoc sp. para adaptarse al CO2 y H2S. La cinética de crecimiento varió con el período experimental, recuperando velocidad de crecimiento tras el tratamiento y alcanzando una concentración de biomasa de 1.05 g/L. Se observó una reducción significativa de H2S y CO2, sugiriendo su asimilación por el microorganismo. Los resultados indican que Nostoc sp. es un microorganismo prometedor para el tratamiento biológico de contaminantes gaseosos en corrientes de biogás. Este trabajo representa una aproximación inicial al uso de cianobacterias para la reducción de contaminantes, abriendo futuras líneas de investigación en este campo.Biogas is an energy source obtained from the anaerobic digestion of organic matter and contains gases such as CO₂, H₂S, and CH₄. Some of these gases, considered pollutants, can be used as nutrients by certain microorganisms, opening new pathways for biological production and environmental treatment. Previous studies have reported the biological removal of compounds present in biogas. Several recent studies involve photosynthetic organisms such as microalgae, taking advantage of their ability to fix CO₂. However, there is still limited data on the growth of cyanobacteria in biogas. This study evaluated the growth of the cyanobacterium Nostoc sp. using biogas as an alternative nutrient source. A biogas production system, generated from residual sludge and pig manure, was connected to a 1.3L bubble column photobioreactor. The results of this study suggest that Nostoc sp. is capable of adapting to CO₂ and H₂S. Growth kinetics varied throughout the experimental period, with a recovery in growth rate after treatment, reaching a biomass concentration of 1.05 g/L. A significant reduction in H₂S and CO₂ was observed, suggesting their assimilation by the microorganism. These results indicate that Nostoc sp. is a promising microorganism for the biological treatment of gaseous pollutants in biogas streams. This work represents an initial approach to the use of cyanobacteria for pollutant reduction, opening new lines of research in this field.COL0023715PregradoMicrobiólogo Industrial y Ambiental34 páginasapplication/pdfspaUniversidad de AntioquiaMicrobiología Industrial y AmbientalMedellín, ColombiaEscuela de MicrobiologíaCampus Medellín - Ciudad Universitariahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAttribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Crecimiento de la cianobacteria Nostoc sp. empleando biogás como fuente alternativa de nutrientesGrowth of the cyanobacterium Nostoc sp. using biogas as alternative nutrient sourceArtículo de investigaciónhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPTexthttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/draftAlwakeel, A., Rabie, A. M., Alanazi, A. S., Aljindan, R. Y., Alharbi, A. M., Alfuwaires, M. A., & Alshammari, G. M. (2024). A review of cyanobacterial bioactive metabolites: Their chemistry and biology. Saudi Journal of Biological Sciences, 31, 103864. https://doi.org/10.1016/j.sjbs.2024.103864.Awe, O. W., Zhao, Y., Nzihou, A., Minh, D. P., & Lyczko, N. (2017). A review of biogas utilisation, purification and upgrading technologies. Waste and Biomass Valorization, 8, 267-283. https://doi.org/10.1007/s12649-016-9826-4.Bose, A., O’Shea, R., Lin, R., & Murphy, J. D. (2022). Optimisation and performance prediction of photosynthetic biogas upgrading using a bubble column. Chemical Engineering Journal, 437, Article 134988. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.134988.Brunet-Ramos, S. de la C., et al. (2021). Consorcios de microalgas-bacterias para la purificación biológica de biogás. Tecnología Química, 41(2), 277-295. http://scielo.sld.cu/pdf/rtq/v41n2/2224-6185-rtq-41-02-277.pdf.Doucha, J., Straka, F., & Lívanský, K. (2005). Utilización de gases de combustión para el cultivo de la microalga Chlorella sp. en un fotobiorreactor de capa fina abierto al aire libre. J Appl Phycol, 17, 403–412. https://doi.org/10.1007/s10811-005-8701-7.El-Sayed, S., & El-Sayed, M. (2022). A review on microalgae cultivation and harvesting, lipid extraction and biodiesel conversion. Chemical Engineering Journal, 435, 134886. https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.134886.Herrera, R. (2012). Evaluación de los exopolisacáridos producidos por una cepa nativa de cianobacteria Nostoc sp. como sustrato en la producción de bioetanol Tesis de maestría, Universidad Nacional de Colombia]. Repositorio Institucional Universidad Nacional de Colombia.Kharwar, S., Bhattacharjee, S., Chakraborty, S., & Mishra, A. (2021). Regulation of sulfur metabolism, homeostasis and adaptive responses to sulfur limitation in cyanobacteria. Biología, 76(10), 2811-2835. https://doi.org/10.1007/s11756-021-00870-x.Leiton, J., Brenes, L., & Uribe-Lorío, L. (2019). 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Journal of Material Cycles and Waste Management, 18(1), 185-192. https://doi.org/10.1007/s10163-016-0560-6.BiocombustiblesNostocCianobacteriasMetanoBiofuelsNostocCyanobacteriaMethaneBiogásfotobiorreactorhttps://id.nlm.nih.gov/mesh/D056804https://id.nlm.nih.gov/mesh/D046937https://id.nlm.nih.gov/mesh/D000458https://id.nlm.nih.gov/mesh/D008697ODS 7: Energía asequible y no contaminante. Garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todosODS 13: Acción por el Clima. 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Antioquiaaplicacionbibliotecadigitalbiblioteca@udea.edu.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