Transformación de poliestireno expandido pretratado con fotólisis y Pleurotus ostreatus
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Fecha
2024-01-22Autor(es)
Barreto Benitez, Ana SofiaDirector(es)
Gómez Méndez, Luis DavidEvaluador(es)
Rodriguez Bocanegra, Maria XimenaPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Microbiología Industrial
Título obtenido
Microbiólogo (a) Industrial
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Citación
Documentos PDF
Título en inglés
Transformation of pretreated expanded polystyrene with photolysis and Pleurotus ostreatusResumen
Los plásticos, como el poliestireno expandido (EPS), representan una grave amenaza ambiental debido a su acumulación en los ecosistemas y su lenta degradación en condiciones naturales. A pesar de su amplio uso y corta vida útil, actualmente no existen procesos eficientes para el tratamiento de este polímero, lo que contribuye al incremento de la contaminación plástica. El manejo inadecuado de residuos como el EPS tiene consecuencias negativas significativas en el medio ambiente, como la afectación de la fauna y flora, la contaminación de suelos y fuentes de agua, y la liberación de sustancias tóxicas durante su descomposición. Por lo tanto, es imperativo desarrollar estrategias efectivas y sostenibles para eliminar este tipo de plásticos de manera responsable y con un mínimo impacto ambiental. Una alternativa prometedora es la combinación de tratamientos fisicoquímicos y biológicos para la degradación y biodegradación del EPS. Los procesos fisicoquímicos, como la fotólisis o la oxidación química, pueden modificar la estructura y superficie del polímero, haciéndolo más susceptible a la posterior biodegradación por parte de microorganismos o enzimas específicas. Esta estrategia sinérgica aprovecharía las ventajas de ambos enfoques, facilitando una eliminación más eficiente y ambientalmente responsable del EPS. En este estudio, se implementó una estrategia combinada para la transformación del EPS,
abordando el desafío desde dos enfoques complementarios. En primer lugar, se realizó un pretratamiento del material mediante un proceso de fotólisis, con el objetivo de alterar sus características iniciales y facilitar la posterior etapa de tratamiento biológico. Esta fase preliminar buscaba oxidar la superficie del polímero, haciéndolo más susceptible a la acción de los microorganismos. Posteriormente, se llevó a cabo el tratamiento biológico utilizando el hongo Pleurotus ostreatus,
considerado una alternativa prometedora para la eliminación de estos residuos recalcitrantes. El pretratamiento de fotólisis resultó efectivo, logrando la oxidación deseada del material previo al tratamiento con el hongo. Si bien se observó una colonización superficial del material y una disminución en su hidrofobicidad, lo que sugiere cierta interacción entre el hongo y el polímero, el análisis de los grupos funcionales en la superficie de las muestras tratadas mostró una reducción
en las oxidaciones previamente generadas por la fotólisis A pesar de estos resultados poco concluyentes, no se descarta el potencial de P. ostreatus como
degradador de EPS. Es posible que la exploración de diferentes condiciones metodológicas, como la variación en los tiempos de tratamiento, las fuentes de nutrientes o la cepa fúngica empleada, pueda arrojar resultados más contundentes sobre la capacidad de este hongo para biotransformar este polímero recalcitrante.
Abstract
Plastics, such as expanded polystyrene (EPS), represent a serious environmental threat due to their accumulation in ecosystems and their slow degradation under natural conditions. Despite its wide use and short useful life, there are currently no efficient processes for the treatment of this polymer, which contributes to the increase in plastic pollution. The improper handling of waste such as EPS has significant negative consequences on the environment, such as affecting fauna and flora, contaminating soils and water sources, and releasing toxic substances during its decomposition. Therefore, it is imperative to develop effective and sustainable strategies to dispose of these plastics responsibly and with minimal environmental impact. A promising alternative is the combination of physicochemical and biological treatments for the degradation and biodegradation of EPS. Physicochemical processes, such as photolysis or chemical oxidation, can modify the structure and surface of the polymer, making it more susceptible to subsequent biodegradation by microorganisms or specific enzymes. This synergistic strategy would leverage the advantages of both approaches, facilitating a more efficient and environmentally responsible disposal of EPS.
In this study, a combined strategy for EPS transformation was implemented, addressing the challenge from two complementary approaches. First, a pretreatment of the material was carried out through a photolysis process, with the aim of altering its initial characteristics and facilitating the subsequent biological treatment stage. This preliminary phase sought to oxidize the surface of the polymer, making it more susceptible to the action of microorganisms. Subsequently, biological treatment was carried out using the fungus Pleurotus ostreatus, considered a promising alternative for the elimination of these recalcitrant wastes. The photolysis pretreatment was effective, achieving the desired oxidation of the material prior to treatment with the fungus.
Although surface colonization of the material and a decrease in its hydrophobicity were observed, suggesting some interaction between the fungus and the polymer, analysis of the functional groups on the surface of the treated samples showed a reduction in the oxidations previously generated by photolysis Despite these inconclusive results, the potential of P. ostreatus as a degrader of EPS is not ruled out.
EPS degrader. It is possible that the exploration of different methodological conditions, such as varying treatment times, nutrient sources or the fungal strain employed, may yield more conclusive results on the ability of this fungus to biotransform this recalcitrant polymer.
Keywords
Expanded polystyrene (EPS)Photolysis
Pleurotus ostreatus
Transformation
Photolysis
Pleurotus ostreatus
Transformation
Temas
Microbiología industrial - Tesis y disertaciones académicasPoliestireno - Aplicaciones industriales
Biodegradación
Pleurotus
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