Investigadores británicos capturan el CO2 de las aguas termales islandesas para transformar residuos industriales

Las aguas termales emiten una mezcla de gases con una composición química muy similar a la de los gases residuales que producen las acerías, las cementeras y las centrales de carbón. La clave del estudio es esa coincidencia: los microbios que viven en esas fuentes llevan miles de años adaptados a condiciones que replican las de los vertidos industriales más contaminantes.

El trabajo lo publicó en marzo de 2026 un equipo liderado por la Universidad de Manchester, con colaboraciones de la Universidad de St Andrews y científicos islandeses. Sus autores principales son Christopher E. Stead y Sophie L. Nixon, junto a un equipo multidisciplinar que incluye a la investigadora islandesa Snaedís Huld Björnsdóttir.

Cómo las aguas termales de Islandia inspiran una nueva biotecnología para capturar el CO2 industrial

Aunque el protagonista de este artículo es Islandia, los hallazgos también implican al resto del mundo. El equipo analizó 73 metagenomas de fuentes termales de 14 países y regiones, incluyendo Islandia, Japón, Costa Rica, Italia, Nueva Zelanda o Estados Unidos.

Las muestras abarcaron un rango muy amplio de condiciones: de pH 1,5 a 10,0 y de 25 a 98 ºC de temperatura. Una de las muestras fue recolectada directamente por los investigadores en Ölkelduháls, una fuente termal islandesa a 47,1 ºC y pH 6,6.

El hallazgo central fue que todas las comunidades microbianas estudiadas, independientemente de su geografía, temperatura o pH, codifican rutas de fijación de carbono y genes biosintéticos para fabricar compuestos de alto valor. Estos resultados fueron publicados en la revista Environmental Microbiome.

Dicho esto, parece ser que la capacidad de capturar CO₂ y convertirlo en materia orgánica no es un rasgo exclusivo de ciertos entornos, sino que es prácticamente universal en las fuentes termales del planeta.

En concreto, los investigadores detectaron genes para producir acetona, ácido láctico y 1,2-propanodiol (químicos de plataforma usados en plásticos, fármacos y disolventes), así como vitamina B2, alginato y ectoína, un compuesto de alto valor en cosmética y fármacos antiinflamatorios.

Los microorganismos de las aguas termales más extremas (por encima de 80 ºC y con alta acidez) resultaron especialmente aptos para tolerar las condiciones de los gases industriales más complejos.

¿Cómo funciona el sistema que captura CO2 de aguas termales y las transforma?

Antes de pasar al procedimiento, hay que dar un poco de contexto. Los gases residuales de la industria del acero contienen aproximadamente un 23,9% de monóxido de carbono, un 20,5% de CO₂ y un 6,5% de hidrógeno. Los de las plantas de cemento y carbón llevan además dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno a altas temperaturas.

Ese cóctel es el que hoy se lanza a la atmósfera o se intenta almacenar en formaciones geológicas a un coste energético y económico muy elevado.

La propuesta del estudio es distinta. Lo que se propone es usar comunidades microbianas de aguas termales como base de biorreactores capaces de operar directamente con esos gases residuales sin necesidad de enfriarlos ni depurarlos en exceso.

Esos microbios, preadaptados a temperaturas y mezclas de gases similares, convertirían el CO₂ en productos útiles en lugar de eliminarlo.

Las comunidades de mayor temperatura, dominadas por arqueas del grupo Thermoprotei y bacterias Aquificae, muestran una especialización metabólica que las hace especialmente resistentes a la oxidación de azufre y a la captación de CO en condiciones extremas.

El equipo describe este modelo como una circular bioeconomy (bioeconomía circular). Y esto se debe a que el residuo industrial no se entierra, sino que se transforma.

¿Por qué se eligieron las fuentes islandesas y qué aportan frente a otras alternativas?

La respuesta corta es que Islandia reúne condiciones únicas. Su actividad volcánica genera fuentes termales con emisiones de gas comparables a las de procesos industriales, lo que las convierte en un laboratorio natural para seleccionar microbios con tolerancia a ese tipo de ambiente.

La muestra islandesa del estudio (etiquetada ‘BS1’) se recogió con pinzas estériles en septiembre de 2021 y se secuenció con tecnología Illumina NovaSeq 6000.

Los métodos actuales de valorización del CO₂ tienen límites conocidos. Los sistemas de microalgas fallan a temperaturas industriales y son sensibles al SO₂ y los óxidos de nitrógeno disueltos. Los sistemas de una sola cepa bacteriana producen alcohol o acetato, pero de forma más rígida.

Las comunidades microbianas complejas, en cambio, operan con una lógica de división del trabajo. Aquí distintas especies se especializan en pasos distintos del proceso, lo que aporta flexibilidad y robustez que un único microorganismo no puede ofrecer.

¿Qué falta para que este avance británico llegue a una planta industrial?

El estudio es la primera evaluación biotecnológica sistemática de este tipo de comunidades a escala global, y sus autores lo definen como una «prueba de concepto» y un «mapa de ruta» para futuras aplicaciones.

El equipo trabaja ahora en laboratorio para cultivar comunidades estables sobre gases industriales simulados y validar que los productos biosintéticos identificados en el análisis genómico se producen de forma efectiva.

Los 567 metabolitos secundarios únicos identificados en el estudio incluyen antimicrobianos, antifúngicos y compuestos anticancerígenos. Los terpenos son el tipo más abundante de agrupación biosintética, con hasta 226 clústeres en una sola muestra.

Por su parte, los investigadores señalan que las fuentes de menor temperatura (por debajo de 70 ºC) ofrecen una mayor diversidad de productos potenciales, aunque requieren cierto enfriamiento previo del gas industrial.