Abstract

Las tecnologías electroquímicas microbianas emergieron de la mano de las celdas microbianas de combustible para la producción de energía eléctrica, y hoy en día constituyen una posibilidad atractiva para desarrollar sistemas bioelectroquímicos dentro de una amplia gama de posibilidades. En el contexto nacional, es importante estudiar la aplicación de esta tecnología a la minería del cobre y la producción de biocombustibles dada la relevancia de ambas temáticas y la necesidad de optimizar los procesos que se emplean actualmente. Por tales motivos, este proyecto se enfoca en los aspectos fundamentales de estos nuevos bioprocesos que integran la componente electroquímica, y en su aplicación para desarrollar y optimizar sistemas bioelectroquímicos en los ámbitos de la biolixiviación de cobre y la producción de butanol mediante fermentación. En el proyecto se exponen los fundamentos teóricos y la metodología que se empleará para llevar a cabo los experimentos en ambas líneas de trabajo. En lo que respecta a la biolixiviación electroquímicamente asistida de concentrado calcopirítico de cobre, se ha mostrado que el control del potencial redox incrementa la recuperación de cobre. Por tales motivos, el presente proyecto busca evaluar el efecto de las principales variables del proceso, además del uso de plata como catalizador; dados los buenos resultados que se reportan en bibliografía para los procesos de biolixiviación tradicional. Las actividades a desarrollar concernientes a la electrofermentación para la producción de butanol contemplan el diseño e implementación, análisis de voltametría cíclica y cultivos utilizando un potencial constante en el electrodo de trabajo (vs. referencia) ya sea para la transferencia directa de electrones entre el electrodo y el microorganismo o utilizando un transportador de electrones. Esta propuesta involucra la conformación de un equipo de trabajo interdisciplinario conformado por científicos e ingenieros de diversas disciplinas, el que está constituido por 8 investigadores PUCV (provenientes de 4 unidades académicas), 2 investigadores nacionales y 3 extranjeros. Asimismo, se considera la participación de estudiantes de pre- y post-grado de programas académicos impartidos por las unidades participantes. En el proyecto se compromete el envío de 4 publicaciones ISI y la postulación a un Proyecto Iniciativa Milenio sobre este tema en el período comprendido entre los años 2017-2020, ambos inclusive.