Grups de recerca
L'especialització en l'enginyeria de processos biotecnològics és, sens dubte, el senyal d'identitat d'aquest departament. Dins aquest gran àmbit de recerca el departament s'organitza en sis grups de recerca.
Grup de Compostatge de Residus Sòlids Orgànics (2021 SGR 01008)
Membres del grup i informació de contacte:
Dr. Antoni Sánchez, Dra. Adriana Artola, Dr. Xavier Font, Dra. Teresa Gea, Dra. Raquel Barrena, Dr. Javier Moral-Vico
Mail de contacte: gr.compostatge@uab.cat
Plana web: GICOM i Portal de Recerca
Twitter: @GICOM11
Instagram: @gicomuab
Descripció de la recerca
El Grup de Compostatge de Residus Sòlids Orgànics neix l'any 2000 amb una línia de recerca molt definida, basada en l'estudi del procés de compostatge com a tecnologia sostenible per al tractament biològic de residus orgànics, especialment en els aspectes de millora i optimització del procés, de cara a obtenir sistemes de control avançat amb l’objectiu de maximitzar l'activitat biològica i l’estabilitat i qualitat del compost. L’ampli coneixement del procés adquirit al llarg dels anys i la necessitat d’aprofundir en noves oportunitats de valorització dels residus orgànics, així com en la reducció dels impactes ambientals derivats de la seva gestió i tractament, han portat a centrar la recerca actualment en:
- Bioconversió de residus orgànics en productes d’interès per mitjà de processos de fermentació en estat sòlid. S’està treballant en l’obtenció d’enzims (proteases, cel·lulases, lipases, etc.), aromes, biopesticides, bioestimulants i biosurfactants transformant els residus en recursos en el marc de l’economia circular. L’estudi en profunditat del procés de fermentació en estat sòlid permet al grup aplicar aquesta tecnologia, no només a la valorització de residus, sinó també a qualsevol procés que la inclogui, per exemple, en la indústria alimentària o afí (transformació o millora de productes, fonts de proteïna alternativa, etc.).
- Estudi de les emissions gasoses (gasos d’efecte hivernacle, compostos orgànics volàtils, amoníac, olors) associades a la gestió i tractament dels residus, majoritàriament en processos de compostatge (industrial, comunitari i casolà) i dipòsits controlats, i vies de reducció d’aquestes. En aquesta línia es col·labora amb investigadors del grup GENOCOV del mateix Departament.
- Millora dels processos consolidats de valorització de residus orgànics, com són el compostatge i la digestió anaeròbia. Per exemple, millora de la producció de biogàs en processos de digestió anaeròbia a partir de la utilització de nanopartícules o altres additius com biochar o l’estudi de vies de valorització del digestat.
- Estudi de la biodegradabilitat (aeròbia i anaeròbia) de materials i residus de tot tipus (bioplàstics, components de bateries, nous productes de mercat, etc.) i de la qualitat del compost obtingut.
- Ús de nanomaterials en remediació ambiental, especialment, en eliminació de contaminants específics d’aigües (pesticides, metalls, etc.), i en processos de catàlisi per obtenir compostos d’interès a partir de corrents residuals, com per exemple, la conversió del CO2 present al biogàs a metanol.
El grup disposa d’equipament per treballar a diferents escales, des de laboratori (en reactors de 0.5 L) a pilot (300 L), passant per equips de 22 i 100 L, que donen versatilitat a l’estudi dels processos, des de les proves de concepte fins a l’escalat a un nivell previ a l’aplicació industrial. L’equipament també inclou un respiròmetre dinàmic multireactor i una bateria de digestors anaerobis per a la realització de proves preliminars o de biodegradabilitat. També és disposa de tots els serveis analítics del Departament d’Enginyeria Química, Biològica i Ambiental.
Grup de Bioegradació de Contaminants Industrials i Valorització de Residus - BioRemUAB (2021 SGR 01008)
Membres del grup i informació de contacte:
Dra. Gloria Caminal, Dra. Montserrat Sarrà, Dra. Paqui Blanquez i Dr. Ernest Marco-Urrea.
Mail de contacte:
Plana web: Portal de Recerca
Descripció de la recerca
L’objectiu general de recerca és desenvolupar processos de biodegradació de contaminants d’origen industrial presents tant en efluents com en aigües subterrànies o sòls.
L’objectiu general de recerca és desenvolupar processos de biodegradació de contaminants d’origen industrial presents tant en efluents com en aigües subterrànies o sòls.
Aquests contaminants, en general, tenen com a característica comú una baixa biodegradabilitat en processos biològics convencionals, per tant hem centrat la recerca en desenvolupar processos que utilitzen els microorganismes adequats per a cada cas: bacteris anaerobis, fongs i algues. En els darrers anys, el grup s’ha especialitzat en la utilització de fongs ligninolítics ja que presenten un ampli sistema enzimàtic inespecífic, capaç de degradar diversos tipus de contaminats, tant prioritaris com emergents en efluents. A més, els nostres estudis també inclouen la recerca de processos de bioremediació d’aigües subterrànies utilitzant bacteris dehalorespiradors per transformar compostos orgànics halogenats en compostos innocus. En el cas de les microalgues desenvolupem processos en els que estudiem l’assimilació de nutrients i la degradació de contaminants emergents en efluents com aigües residuals urbanes i digestat. En tots els processos s’intenta tancar el cicle dels residus i obtenir aigua depurada per a la seva reutilització. Aquest aspecte és especialment important amb els processos utilitzant microalgues, ja que són processos de baix cost i la metanització posterior de les microalgues produïdes permet obtenir energia a partir d’un residu, i resulta un balanç econòmicament favorable i ambientalment sostenible.
La recerca avarca des de coneixements bàsics fins el disseny del reactor més adient per tractar una determinada matriu contaminada.
Grup d'Enginyeria Cel·lular i Tissular - GECIB
Membres del grup i informació de contacte:
Dr. Frances Gòdia, Dra. Laura Cervera
Mail de contacte:
Plana web: Portal de Recerca
Descripció de la recerca
El grup centra les seves activitats al voltant de la utilització de cèl·lules de mamífer, bé com a sistemes per a l’obtenció de proteïnes pel diagnòstic i tractament de malalties, bé com a vectors per al desenvolupament de noves teràpies cel·lulars i tissulars en medicina regenerativa.
El grup desenvolupa teixits funcionals, a partir de cèl·lules mare, la seva diferenciació i la seva incorporació en matrius tridimensionals de biopolímers. Planteja la integració de la recerca en cultius cel·lulars i enginyeria metabòlica i de sistemes; l’enginyeria electrònica i la seva aplicació a sistemes biològics; i la combinació d’aspectes bàsics de diferenciació i caracterització cel·lular amb aquells aspectes més clínics.
El grup també aplica la seva expertesa en la recerca i el desenvolupament de bioprocessos basats en el cultiu de cèl•lules animals de creixement en suspensió o adherència aplicant les tecnologies de producció més modernes i desenvolupant estratègies de cultiu optimitzades.
Grup d'Enginyeria de Bioprocessos i Biocatàlisi Aplicada - Eng4Bio
Membres del grup i informació de contacte:
Investigadors: Dr. Francisco Valero, Dr. Gregorio Álvaro, Dr. Pau Ferrer, Dra. Gloria González, Dr. Joan Albiol, Dra. Mª Dolors Benaiges, Dra. Gloria Caminal, Dr. José Luis Montesinos, Dra. Marina Guillén, Dr. Óscar Romero, Dr. Xavier García, Dra. Felicitas Vázquez.
Mail de contacte: Francisco.valero@uab.cat ; gregorio.alvaro@uab.cat
Plana web: Portal de Recerca
Descripció de la recerca
L'objectiu global del grup és el desenvolupament de processos biotecnològics per a l'obtenció de productes d'interès per a les indústries química, farmacèutica, alimentària i per a l’àmbit de salut és a dir, desenvolupa les seves activitats en l’àmbit de l’anomenada Biotecnologia Industrial (o Blanca).
El seu interès es centra d’una banda en i) la producció microbiana de proteïnes recombinants i molècules de baix pes molecular (bulk/fine chemicals) en Escherichia coli i Pichia pastoris a partir de matèries primeres renovables i ii) en el desenvolupament de processos enzimàtics. Específicament el grup s’enfoca en:
- Enginyeria metabòlica per al disseny i millora de factories cel·lulars microbianes.
- Desenvolupament i intensificació de bioprocessos.
- Monitorització, Modelització i control de bioprocessos.
- Smart manufacturing.
- Producció i aplicació de biocatalitzadors (aldolases, lipases, oxidoreductases, transaminases, etc.).
- Síntesi de productes d’interès en l’àmbit farmacèutic i de salut: iminociclitols, inhibidors de carboxipeptidases (PIC), antiinflamatoris no esteroidals, proteïnes recombinants d’ús terapèutic (enzims, fragments d'anticossos, etc), etc.
- Síntesi de productes per a la indústria química, cosmètica i alimentària: intermedis de síntesi química (amines quirals, alcohols, etc.), productes nutracèutics, aromatitzants, lípids estructurats, biocombustibles (biodièsel).
Grup de Tractament Biològic d'Efluents Líquids i Gasosos. Eliminació de Nutrients, Olors i Compostos Orgànics Volàtils - GENOCOV (2017 SGR 1175)
Membres del grup i informació de contacte:
Investigadors: Dr. Juan Antonio Baeza, Dra. Mireia Baeza, Dr. Julián Carrera, Dr. David Gabriel, Dr. Albert Guisasola, Dr. Julio Pérez, Dr. Javier Lafuente, Dra. María Eugenia Suárez-Ojeda.
Mail de contacte: david.gabriel@uab.cat
Plana web: Genocov i Portal de Recerca
Descripció de la recerca
El nostre grup de recerca té com a objectiu prioritari la gestió integral de sistemes biològics per al tractament i recuperació de recursos d’efluents, estructurat en les següents línies de recerca:
Aigües residuals
- Disseny, monitoratge, modelat, control i posada en marxa de sistemes continus i discontinus. Eliminació de nutrients (N i P) i redirecció de la matèria orgànica a la producció de biogàs.
- Aplicació del procés d’eliminació biològica autòtrofa de nitrogen (Nitritació parcial + Anammox) en la línia principal d’una EDAR urbana.
- Seguiment de poblacions i activitat microbianes amb tècniques de biologia molecular i mètodes respiromètrics i titrimètrics.
- Desenvolupament de processos basats en sistemes bioelectroquímics (bioànodes, biocàtodes, MFC, MEC).
- Valorització d'aigües residuals urbanes i industrials: producció d'hidrogen i òxid nitrós, recuperació de nutrients (N, P, S).
- Desenvolupament de sistemes de suport a la presa de decisions (DSS) per a l'avaluació de configuracions d'EDAR amb eines multicriteri icloent emissions de GEH
Tractament d’efluents industrials amb alta càrrega de nitrogen i compostos recalcitrants
- Eliminació biològica de nitrogen en alta càrrega mitjançant sistemes de biomassa en suspensió i sistemes de biomassa immobilitzada.
- Tractament biològic de compostos recalcitrants: estudi dels principals paràmetres d’operació del procés de bioaugmentació. Implementació de diverses estratègies d’operació i modelització matemàtica del procés.
Recuperació de Biopolímers
- Desenvolupament de processos de producció d'AGVs, àcids grassos de cadena mitja i biopolímers a partir d'aigües residuals.
- Anàlisi de polímers intracel·lulars de reserva.
- Enriquiment de poblacions microbianes i recuperació del biopolímers a partir de biomassa.
Caracterització, tractament i recuperació de recursos d'efluents gasosos
- Mostreig d'emplaçaments reals i determinació de fluxes d’emissió de GEH, d'olor i odorants.
- Elaboració d'inventaris d’emissions, determinació de factors d'impacte i empremta de carboni i avaluació d’estratègies per a la reducción/tractament d’emissions per biofiltració.
- Desenvolupament de processos biològics per recuperació d’energia i materials de fluxos gasosos com biodessulfuració de biogás, recuperació de S de gasos de combustió i biometanització hidrogenotròfica d’efluents rics en CO2.
- Desenvolupament de sistemes d'anàlisi miniaturitzats basats en tecnologies d'impressió 3D i (bio)sensors per al monitoratge en línia.
- Desenvolupament de bioprocessos basats en l’ús d'H2 verd i en la integració dels cicles del C, N i S. Modelització i monitoratge de reactors multifàsics.