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Los extremófilos como agentes tecnológicos para guiar y expandir la exploración espacial.

Distintos organismos extremófilos, respecto de sus niveles de tolerancia a condiciones de presión, temperatura, acidez, resistencia a niveles de radiación, oxidación y escases de nutrientes o deshidratación extrema son claves para entender la evolución tanto de la vida como del propio planeta.
27May

Información

Exponente: Juan Rivadeneira
Laboratorio de Investigación Aplicada. Laboratorio Biominería UAI. Asociado CAPES UC. Pucobre
Hora: 12:15 hrs.

Los extremófilos como agentes tecnológicos para guiar y expandir la exploración espacial.

La historia de la diversidad de vida conocida no solo esta limitada a condiciones actuales definidas respecto de nuestros niveles de tolerancia para permitir la habitabilidad humana. Distintos organismos extremófilos, respecto de sus niveles de tolerancia a condiciones de presión, temperatura, acidez, resistencia a niveles de radiación, oxidación y escases de nutrientes o deshidratación extrema son claves para entender la evolución tanto de la vida como del propio planeta. El conocimiento generado a partir de los extremófilos ha permitido además el desarrollo de aplicaciones practicas.  El descubrimiento de nuevos organismos y enzimas tolerantes ha dado origen a nuevos nichos de estudio con aplicaciones diversas tanto en el desarrollo de estrategias de adaptación y supervivencia, nuevos materiales, catalizadores y procesos industriales claves en nuestro desarrollo como especie.

Se ha observado además que distintos grupos de microorganismos bio mineros que viven en ambientes extremos respecto a acidez o temperatura, por ejemplo, no solo resisten y se adaptan a las condiciones ambientales impuestas si no que catalizan reacciones capaces de crear dichas condiciones extremas requeridas para su subsistencia.  Microorganismos con capacidades Hierro y Azufre oxidantes o reductoras por ejemplo, son capaces de variar las condiciones de acidez, potencial electroquímico y temperatura de los ambientes que habitan, lo cual impacta sus ambientes generando cambios en las condiciones de solubilización y transporte de iones y metales requeridos para mantener su metabolismo, pero además  induciendo la formación de especies mineralógicas con características específicas y potencialmente utilizables como marcadores de actividad biológica actual y ancestral.

Por otra parte, la capacidad futura de los humanos de explorar y habitar ambientes extraterrestres esta estrechamente relacionada con la capacidad de poder proveernos de los minerales y materiales de construcción requeridos para sustentar nuestras necesidades básicas de habitación, generación de fuentes de energía, comunicación y alimento, dada la distancias a recorrer y de la existencia de planetas rocosos y asteroides mineralizados se observa la necesidad de desarrollar técnicas que nos permitan directamente aprovechar estos recursos de sus fuentes extraterrestres.

La biominería dada sus características pudiera ser una alternativa efectiva para dicho propósito, pero su factibilidad de utilización depende de la capacidad que posean los microorganismos catalizadores, de poder adaptarse y prosperar en las condiciones extraterrestres que haga posible la recuperación eficiente en el tiempo de los metales a minar y de en las condiciones impuestas por la ingeniería de proceso de los biorreactores a utilizar para controlar y maximizar su eficiencia.

Aquí en la tierra y partir de microorganismos extremófilos nativos recolectados de fuentes termales y sitios impactados por la minería en el norte de Chile, desarrollamos experiencias aplicadas de Biolixiviación de concentrados minerales  utilizando un nuevo tipo de reactor de lecho artificial en que utilizamos plásticos de desecho como una matriz soporte sobre la cual se adhiere el concentrado mineral, permitiendo estructurar un empaque estable (microorganismos- concentrado mineral- matriz plástica), factible de ser luego apilado y procesado mediante bio lixiviación. La solución cargada de metales disueltos percolada del reactor es luego sometida a concentración por solventes y electro depositación para generar cátodos de cobre de alta pureza.

La utilización de este nuevo tipo de reactor abre una ventana para desarrollar investigación mas amplia sobre su aplicabilidad en minería espacial y en particular sobre materiales plásticos que sean capaces de unir minerales específicos en su superficie, los que pudiera ser usada para recuperar metales de valor critico disponibles en los planetas o asteroides manteniendo los requerimientos de peso y volumen necesarios para su transporte.  Al menos aquí en la tierra nuestros resultados demuestran que diversos materiales plásticos PP, HDPE, poliéster y poliamida no solo son capaz de unir concentrados minerales específicos en su superficie si no que además estabilizar físicamente estos estos para que puedan ser efectivamente procesados mediante lixiviación en condiciones productivas, a la vez que permiten su reutilización en el proceso industrial.

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