El aceite del huevo frito?... ''Pa'' hacer biodiésel

La Escuela Politécnica de Zamora de la Universidad de Salamanca (España) ha diseñado una planta piloto de biodiésel que cabe en el interior de un frigorífico. La idea es que este prototipo pueda instalarse en casas particulares, como un electrodoméstico más, de manera que familias o pequeñas industrias puedan reciclar aceite usado y transformarlo en combustible acto para motores o calefacción.

“Hemos utilizado un frigorífico para albergar los distintos elementos necesarios para fabricar biodiésel, como los depósitos, las electroválvulas o las mangueras”, explica a DiCYT Javier Brezmes Labrador, alumno de la Escuela Politécnica de Zamora que se ha encargado de sacar adelante este proyecto junto con su compañero Álvaro Vaquero Pérez.

El sistema emplea aceite vegetal usado que es sometido a un proceso de 24 horas de duración. El aceite se mezcla con reactivos, metóxido e hidróxido de potasio, para separar los esteres de la parte destinada a convertirse en biodiésel. Tras la reacción química se consigue, por un lado, glicerina, un subproducto que es necesario retirar, y biodiésel, el verdadero objetivo del proceso.

El primer combustible resultante “aún tiene impurezas que queremos eliminar”, explica Javier Brezmes, así que en una nueva fase se mezcla con agua, se introduce en un depósito y se agita para que el agua atrape esas partículas. Después se decanta por la diferencia de densidad entre el agua y el biodiésel y se extrae. El resultado es un combustible listo para utilizar en vehículos o calderas sin ninguna otra adaptación. 

En teoría, la recuperación del aceite en forma de biodiésel es el 100%, es decir, “de cada cinco litros de aceite usado se podrían obtener otros cinco litros de biodiésel”. En la práctica, “siempre tienes pequeñas pérdidas en el proceso, pero estamos hablando de mililitros”, indican los alumnos, que han estado dirigidos por el profesor Roberto José García Martín, con la colaboración de Ana Vivar, Auxiliadora García Martín y Soledad San Román Vicente.

El proyecto ha salido adelante en el marco del Programa de Prototipos Orientados al Mercado de la Universidad de Salamanca, una iniciativa que trata de que los estudiantes universitarios desarrollen sus propias ideas innovadoras dentro del Proyecto de Transferencia de Conocimiento Universidad-Empresa (T-CUE) de la Junta de Castilla y León.

En este caso, el prototipo que han fabricado y que cabe dentro de un frigorífico puede producir una cantidad de casi 25 litros de biodiésel cada vez que se pone en marcha la operación, un resultado tan bueno que la idea es comercializarlo y convertirlo en “un electrodoméstico que todos podríamos tener en casa”, destacan sus promotores.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8718/fabricar_biodiesel_en_casa_a_partir_de_aceite_usado/

Luz y aguas residuales=Hidrógeno

Un nuevo dispositivo que utiliza solo luz solar y aguas cloacales para producir hidrógeno utilizable como combustible podría proporcionar una fuente de energía sostenible y al mismo tiempo mejorar la eficiencia del tratamiento de las aguas residuales.

El equipo del químico Yat Li, profesor en la Universidad de California en Santa Cruz, ha creado un aparato híbrido que combina una célula de combustible microbiana y un tipo de célula solar llamada célula fotoelectroquímica. En la sección de célula de combustible microbiana del dispositivo, la bacteria degrada la materia orgánica presente en las aguas residuales, generando electricidad en el proceso. La electricidad generada biológicamente es enviada a la sección de célula fotoelectroquímica del aparato para ayudar a energizar la descomposición, mediante el paso de una corriente eléctrica, del agua. Este proceso, conocido como electrólisis, libera los dos constituyentes del agua, que son el hidrógeno y el oxígeno. En este caso, una parte de la electricidad se obtiene de la luz solar.

Tanto las células de combustible microbianas como las células fotoelectroquímicas pueden ser usadas solas para producir gas hidrógeno. Ambas, sin embargo, requieren de un pequeño voltaje adicional para superar la barrera energética termodinámica y lograr la reducción de protones a hidrógeno.

La necesidad de incorporar un accesorio adicional que genere electricidad extra aumenta de manera significativa el coste y la complejidad de estos tipos de circuitos de conversión de energía, especialmente a gran escala.

En comparación, el aparato híbrido solar microbiano de Li es autosostenible y autodirigido, debido a que la combinación de energía de la materia orgánica (recolectada por la célula de combustible microbiana) y energía de la luz solar (capturada por la célula fotoelectroquímica) es suficiente para realizar la electrólisis del agua.

Las células de combustible microbianas se basan en bacterias poco comunes, que son capaces de generar electricidad transfiriendo electrones, metabólicamente generados, a través de sus membranas celulares hacia un electrodo externo.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han intervenido Hanyu Wang, Gongming Wang, de la Universidad de California en Santa Cruz, Fang Qian y Yongqin Jiao del Laboratorio Nacional estadounidense Lawrence Livermore, y Zhen He del Instituto Politécnico de Virginia (Virginia Tech), en Estados Unidos.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8739/producir_hidrogeno_a_partir_de_luz_solar_y_aguas_residuales/

Nueva vía metabólica para aumentar en 50% la producción de biocombustible

Un grupo de químicos ha creado una nueva vía metabólica sintética para descomponer glucosa que podría llevar a un incremento del 50 por ciento en la producción de biocombustibles.

La nueva vía metabólica fue diseñada para reemplazar a la vía natural conocida como glicólisis, una serie de reacciones químicas que casi todos los organismos utilizan para convertir azúcares en los precursores moleculares que necesitan las células. La glicólisis convierte a cuatro de los seis átomos de carbono presentes en la molécula de glucosa en moléculas de dos átomos de carbono conocidas como acetil coenzima A, un precursor de biocombustibles como el etanol y el butanol, así como de ácidos grasos, aminoácidos y compuestos farmacéuticos. Sin embargo, los dos átomos restantes de la molécula de glucosa se desperdician en forma de dióxido de carbono.

La glicólisis se utiliza actualmente en biorrefinerías para convertir azúcares derivados de biomasa vegetal en biocombustibles. La pérdida de dos átomos de carbono por cada seis que son procesados se considera un obstáculo importante que impide lograr la máxima eficiencia en el proceso. La vía glicolítica sintética ideada por el equipo de James Liao, Igor Bogorad y Tzu-Shyang Lin, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), convierte a los seis átomos de carbono de la molécula de glucosa en tres moléculas de acetil coenzima A sin perder en forma de dióxido de carbono a ningún átomo.

Los investigadores comenzaron por comprobar que la nueva vía funciona in vitro. Entonces, modificaron por ingeniería genética a bacterias E. coli para que utilizaran la vía sintética, y demostraron la conservación completa del carbono.

Tal como señalan Liao, Bogorad y Lin, esta nueva vía sintética podría ser usada con muchos tipos de azúcares, cuyas moléculas tienen una diferente cantidad de átomos de carbono dependiendo del compuesto. En todos estos casos, no se desperdiciaría carbono.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8690/nueva_via_metabolica_sintetica_para_aumentar_en_un_50_por_ciento_la_produccion_de_biocombustibles/

Fósil de un ave con dos colas

Jeholornis, así fue nombrada esta especie, vivió durante el Cretáceo Inferior, 125 millones de años atrás, y sus restos petrificados fueron encontrados en lo que es actualmente territorio chino. 

Pablo Tubaro, investigador principal del CONICET, en Argentina, fue convocado para analizar la morfología del ave y ayudar a su interpretación funcional. “Es la única especie con dos colas que hasta ahora se ha encontrado y es la segunda ave más primitiva que se conoce”, afirma.

El investigador, quien además es Director del Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” (MACN-CONICET) y curador de la Colección Nacional de Ornitología, cuenta que fue invitado a participar del estudio porque “habíamos publicado una serie de trabajos sobre la biomecánica de las plumas de la cola de aves actuales y su relación con el vuelo, y porque en paleontología se necesita comparar los fósiles con especies conocidas para interpretar lo que se observa”.

Sin embargo, según explica, no existe una especie actual con características morfológicas similares. Jeholornis tiene un gran número de vértebras caudales mientras que en las aves modernas existen unas pocas y en su mayoría se han fusionado. Además, sobre las vértebras mas distales se insertan plumas formando una cola en forma de hoja de palma y sobre las vértebras proximales se observa un segundo grupo de plumas que forma una cola en abanico. 

El estudio fue publicado en la revista estadounidense PNAS en septiembre de este año y para Tubaro “el análisis del plumaje de Jeholornis es importante ya que lleva a replantear las ideas existentes acerca de la evolución de la cola en las aves”. (Fuente: CONICET/DICYT)
http://noticiasdelaciencia.com/not/8737/descubren_un_ave_prehistorica_con_dos_colas/

Un cohete ruso Proton partió el 11 de noviembre desde el cosmódromo de Baikonur con un satélite de comunicaciones militar a bordo. Se trata del tercer satélite Raduga-1M, que será colocado en una órbita geoestacionaria y utilizado para facilitar los contactos entre los centros de control y las tropas, así como entre los mandos.

El vehículo despegó a las 23:46 UTC, en el marco de una misión que debía durar unas 9 horas. La etapa superior Briz-M sería la encargada de llevar a su carga hasta la trayectoria prevista, soltándolo a las 08:47 UTC del 12 de noviembre.

Los Raduga-1M, también llamados Globus-M, son construidos por la empresa ISS Reshetnev sobre una plataforma MSS-2500-GSO, la cual está equipada con repetidores en las bandas L, C, X y Ka.

Con una masa de unos 2.300 Kg, se espera que el satélite, que está dotado con dos paneles solares, funcione durante al menos 10 años.

Lleven el paraguas ante la posible lluvia de rocas

Desde el famoso impacto de Tunguska en 1908 no se había vuelto a observar en la Tierra una explosión aérea tan grande como la que provocó el asteroide que explotó el 15 de febrero de 2013 encima de Chelyabinsk (Rusia). La ventaja ahora es que, como ocurrió en una zona poblada y en una época en que son comunes los dispositivos con cámaras, el suceso se ha podido registrar con gran detalle.

Investigadores de la NASA, la Academia Rusa de las Ciencias y otros centros internacionales recopilan esta semana en Science los últimos datos sobre el asteroide, los meteoritos que generó y los daños que causó en la zona del impacto.

“Si la humanidad no quiere seguir el camino de los dinosaurios, tenemos que estudiar un evento como este en detalle”, señala Qing-Zhu Yin, profesor de la Universidad de California Davis y coautor del trabajo.

Los investigadores visitaron 50 aldeas en la periferia de Chelyabinsk durante las semanas siguientes, y utilizaron las cámaras de los móviles, tabletas y sistemas de seguridad para seguir el rastro que dejó la bola de fuego.

Su detonación en el aire, a una altitud de alrededor de 90 kilómetros, produjo una onda expansiva lo suficientemente poderosa como para levantar y tumbar a la gente a su paso. Los investigadores han documentado las pequeñas lesiones, afecciones en los ojos y quemaduras leves que afectaron a los vecinos.

"Nuestro objetivo es comprender todas las circunstancias que dieron lugar a la onda de choque perjudicial que envió a más de 1.200 personas a los hospitales en el área de Chelyabinsk aquel día", dice Peter Jenniskens, que lidera el trabajo.

La explosión fue equivalente a la de 600 mil toneladas de TNT, por lo que las propiedades también se vieron afectadas. En concreto 3.313 edificios de apartamentos fueron dañados y multitud de ventanas y cristales quedaron destrozados.

El asteroide se volvió más brillante y caliente a unos 30 kilómetros de la superficie terrestre, cuando viajaba a unos 18,6 km/s. Se estima que su diámetro era de 19,8 metros con un margen de error de 4,6 metros, aunque el agujero que dejó en el hielo del lago donde cayó fue tan solo de 7 m.

De acuerdo con los datos recogidos, el asteroide de Chelyabinsk pertenece al grupo de las condritas LL, el mismo tipo que el asteroide Itokawa, del que hace pocos años tomó muestras la misión japonesa Hayabusa.

Según los autores, los hallazgos establecen un punto de referencia, “con implicaciones para el estudio de los objetos cercanos a la Tierra y el desarrollo de estrategias para reducir los riesgos en la protección de nuestro planeta”. (Fuente: Science/NASA/SINC)
http://noticiasdelaciencia.com/not/8707/el_asteroide_que_exploto_sobre_los_cielos_rusos_mando_a_mas_de_1_200_personas_al_hospital/

La unión hace la electricidad

Una serie reciente de experimentos demuestra que las bacterias verdes del azufre, del género Chlorobium, sensibles a la luz, pueden actuar en tándem con las bacterias del género Geobacter, que son capaces de ejercer una forma de "respiración" que permite la función de ánodo necesaria para la producción de electricidad.

El resultado es un sistema que genera electricidad en reacción a la luz.

Las bacterias Geobacter no responden a la luz por sí mismas porque no son organismos fotosintéticos.

Por su parte, las bacterias fotosintéticas Chlorobium son incapaces de ejercer la forma de "respiración" que permite la función del ánodo necesaria para la producción de electricidad.

Pero cuando se junta a ambos organismos, se obtiene tanto una respuesta a la luz como la capacidad de generar corriente eléctrica.

Así lo ha comprobado el equipo de Jonathan Badalamenti, César Torres y Rosa Krajmalnik-Brown, del Instituto de Biodiseño de la Universidad Estatal de Arizona en Estados Unidos.

Los electrones que las Geobacter obtienen de sus socias fotosintéticas Chlorobium pueden ser medidos y recolectados en forma de electricidad, utilizando un dispositivo conocido como célula de combustible microbiana, una especie de batería eléctrica biológica.

Los nuevos resultados en esta línea de investigación indican que es factible fabricar una célula fotoelectroquímica, o sea un dispositivo artificial en el que la citada configuración permita generar electricidad biológicamente a partir de la luz solar y gracias al trabajo combinado de clases diferentes de bacterias.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8714/ponen_a_colaborar_bacterias_de_dos_tipos_distintos_y_complementarios_para_generar_electricidad/

‘Llave’ del intercambio de genes entre bacterias

Un trabajo liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), en colaboración con la Universidad de Newcastle y el Parque Científico de Madrid, aporta nuevos datos sobre un mecanismo de regulación que contribuye de forma significativa a la transferencia génica horizontal, un proceso mediante el cual las bacterias intercambian su material genético.

La investigación, publicada recientemente en la revista PLOS Genetics, constituye la base para el futuro desarrollo de herramientas genéticas capaces de modificar el comportamiento de bacterias con implicaciones en procesos clínicos e industriales.

La mayoría de las bacterias poseen, junto a su cromosoma, entidades de replicación autónomas denominadas plásmidos. Muchos de estos contienen genes que permiten su transferencia a bacterias que carecen de ellos, un proceso llamado conjugación que contribuye a la transferencia génica horizontal.

En concreto, los científicos han descrito el circuito de regulación de pLS20, un plásmido conjugativo de la bacteria Gram‐positiva Bacilus subtilis. Esta bacteria está presente en el suelo y es comensal habitual del intestino de animales y humanos.

Debido a que muchos plásmidos conjugativos presentan genes de resistencia a antibióticos o genes que aumentan su virulencia, la conjugación plasmídica juega una función clave en la diseminación de la resistencia a antibióticos y la adquisición de virulencia.

Nuestro estudio pone en evidencia el mecanismo que controla la conjugación y demuestra que los genes de conjugación del plásmido pLS20 se activan en presencia de células receptoras libres de plásmidos”, explica Wilfried Meijer, investigador del CSIC en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid), en España. Asimismo, los resultados demuestran que los genes de conjugación están controlados en último término por mecanismos de comunicación intercelular.

“Por un lado, el trabajo aporta información para el diseño de estrategias que puedan interferir con la conjugación y, por otro, constituye la base para el desarrollo de herramientas genéticas basadas en el sistema de conjugación de pLS20, que permitirán modificar bacterias Gram‐positivas que actúan en relevantes procesos industriales y clínicos”, detalla el investigador del CSIC.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8708/nuevos_datos_sobre_la__lsquo_llave_rsquo__del_intercambio_de_genes_entre_bacterias/

Nueva clase de cámara para captar imágenes fluorescentes de moléculas

La obtención de imágenes por fluorescencia es el método más utilizado para el análisis de la composición molecular de especímenes biológicos. Las moléculas que se pretende observar, cuando están presentes, pueden ser "marcadas" con una "etiqueta" fluorescente y de este modo se hacen lo bastante visibles.

Esta técnica de alta sensibilidad, que se utiliza en análisis de sangre para detectar células cancerosas y estudiar las reacciones bioquímicas, es muy buena para detectar moléculas presentes en concentraciones extremadamente bajas.

Sin embargo, debido a la muy pequeña cantidad de luz producida por las moléculas fluorescentes, las cámaras con la tecnología actual deben exponerse a esa tenue luz durante períodos prolongados de tiempo, a fin de recolectar suficientes fotones para generar una imagen. Además, estas cámaras suelen leer píxeles individuales de uno en uno para crear una imagen. Estos dos factores limitan la velocidad a la que se generan las imágenes por fluorescencia.

Inspirado por la forma en la que las redes de comunicación inalámbrica usan múltiples frecuencias de radio para comunicarse con múltiples usuarios, el equipo de Bahram Jalali, Eric Diebold, Brandon Buckley, y Daniel R. Gossett, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), ha desarrollado una nueva técnica de microscopía de alta velocidad que es un orden de magnitud más rápida que las tecnologías actuales para la obtención de imágenes por fluorescencia.

Mientras que las cámaras actuales forman imágenes de muestras fluorescentes píxel por píxel, la cámara creada por el equipo de la UCLA forma una imagen mediante la lectura de una fila completas de píxeles cada vez. Lo hace mediante la codificación de la fluorescencia de cada píxel en una frecuencia de radio diferente.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8584/nueva_clase_de_camara_para_captar_imagenes_fluorescentes_de_moleculas/

De smartphone a microscopio

Gracias a un pequeño módulo acoplable a un smartphone (teléfono inteligente), ahora es posible usar éste para detectar virus y bacterias sin necesidad de microscopios voluminosos y caros ni de otro equipamiento convencional de laboratorio.

El módulo pesa menos de 250 gramos. Es tan sensible que puede captar la presencia de un virus individual.

Esta nueva plataforma de obtención de imágenes, desarrollada por el equipo de Aydogan Ozcan, profesor de ingeniería electrónica y de bioingeniería en la Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, adscrita a la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA), podría permitir realizar pruebas biomédicas y usar nanotecnología en trabajos de campo, incluso en entornos remotos y con recursos limitados.

Las pruebas pioneras realizadas con este módulo y un smartphone constituyen además, hasta donde se sabe, la primera vez que se ha logrado detectar nanopartículas y virus individuales usando un sistema portátil de obtención de imágenes basado en un teléfono móvil.

La nueva investigación viene de la mano de otras invenciones recientes de Ozcan, incluyendo un sistema que usa la cámara de un teléfono móvil para detectar alérgenos en productos alimenticios.

El nuevo módulo es un microscopio de fluorescencia, fabricado esencialmente por una impresora 3D, que contiene un filtro de color, una lente externa y un diodo láser.

Usando este dispositivo, que se conecta directamente al módulo de la cámara de un smartphone, el equipo de Ozcan ha logrado detectar citomegalovirus humanos individuales. Entre otros problemas graves de salud, los virus de esta clase pueden causar defectos de nacimiento como sordera y daños cerebrales varios. Un citomegalovirus humano individual mide aproximadamente entre 150 y 300 nanómetros; un cabello humano tiene unos 100.000 nanómetros de grosor.

En otro experimento, el equipo de Ozcan detectó nanopartículas de poliestireno de sólo entre 90 y 100 nanómetros de tamaño.

En el trabajo de investigación y desarrollo también han participado Qingshan Wei, Hangfei Qi, Ting-Ting Wu, Wei Luo, Derek Tseng, Zhe Wan, Zoltan Gorocs, So Jung Ki, Laurent Bentolila y Ren Sun, todos ellos de departamentos o centros de la UCLA.
http://noticiasdelaciencia.com/not/8679/accesorio_para_usar_un_smartphone_como_un_potente_microscopio/