La tecnología avanza a pasos agigantados, pero todavía quedan muchas vías que explorar y sorpresas que anunciar. La levadura de cerveza es la protagonista de dos de las investigaciones más notables de los últimos tiempos, tanto en relación con la depuración del agua, como en el aislamiento de metales.

Investigadores pertenecientes al MIT y a Georgia Tech han utilizado este ingrediente, clave en la fabricación de cerveza, para eliminar el plomo del agua. La cervecería de Atlanta Scofflaw Brewing ha sido la suministradora de esta levadura que, tal y como apunta el maestro cervecero de la misma, Joe McIntyre, una vez empleada en la fabricación se destina, en el mejor de los casos, a servir de pienso para granja- mezclada con otros granos- o para crear Marmite, la pasta de untar especialmente famosa en Reino Unido que no deja indiferente, pues tal y como reza el lema, o la odias o la amas.

No obstante, la norma es que generalmente termine en la basura una vez concluye su vida útil. Precisamente esa prescindibilidad y su reducido coste determinó que la levadura fuera la elegida para un proyecto que ha deparado un resultado más que satisfactorio, tal y como fue publicado en la revista RSC Sustainability. 

Así, mediante una técnica de biosorción —la propiedad de los materiales biológicos de acumular metales pesados presentes en aguas residuales— la levadura, introducida en cápsulas de hidrogel podría usarse para eliminar el plomo de aguas contaminadas de una manera rápida, eficiente y sin gastos excesivos, lo que puede ser especialmente útil en zonas deprimidas económicamente. 

Esta tecnología que, según los científicos, se podría utilizar tanto en el agua que llega directamente a los hogares, como a mayor escala, en las mismas depuradoras, ayudaría así a garantizar la calidad de vida y la salud de los más desfavorecidos y especialmente de los niños, al ser el plomo especialmente nocivo a corta edad y en un sistema neurológico aún sensible, tal y como apuntó la doctora pediatra Samira Brown. 

Precisamente una noticia informando de la exposición de miles de niños de Flint, ciudad del Estado de Michigan, a altos niveles de este metal determinó que el grupo de investigadores de Georgia Tech buscase alternativas a tal problema.

El hecho de que la levadura sea de origen biológico y biodegradable constituye «una ventaja significativa frente a las tecnologías tradicionales», declaró la investigadora Patricia Stathatou. «Queríamos algo que fuera barato, fácil de fabricar, fácil de reproducir y que pudiera eliminar de manera efectiva y rápida estas trazas tóxicas del agua potable». 

Para desarrollar el proyecto, Georgia Tech entabló contacto con el Instituto de Tecnología de Massachusetts, responsables del desarrollo de la cápsula de hidrogel que contiene la levadura. Una vez esta se ha limpiado, liofilizado y molido hasta convertirla en polvo se introduce en esas cápsulas porosas constituyendo el filtro natural capaz de eliminar el plomo cuando el agua contaminada interactúa con ella. A su vez, dado que las células de la levadura están retenidas en la cápsula de hidrogel se evita que esta se mezcle con el agua libre ya de sustancias nocivas.  

Junto a Stathatou, Devashish Gokhale del MIT o Christos Athanasiou, profesor asociado de ingeniería aeroespacial en Georgia Tech, son algunos de los nombres propios tras la iniciativa. Según datos de Stathatou y Athanasiou la levadura residual desechada de una sola cervecería en Boston sería suficiente para tratar todo el suministro de agua de esa ciudad. La idea de emplear las cápsulas surgió de una coincidencia fortuita. 

Cuando Stathatou y Athanasiou presentaron su idea en Boston en 2021, Gokhale, hacía lo propio con su investigación sobre el uso de hidrogeles para capturar micro contaminantes en el agua. Unieron fuerzas para explorar si la levadura pudiera potenciar su efecto encapsulada en tales hidrogeles, como efectivamente ha ocurrido y muestra el reciente estudio. 

Resumidamente, tal y como apunta Gokhale «Estas cápsulas son porosas, por lo que el agua puede entrar en las cápsulas y la levadura puede unir todo ese plomo, pero la levadura en sí no puede escapar al agua».

Elaboradas con un polímero llamado polietilenglicol (PEG), este material se usa ampliamente en aplicaciones médicas. Cada cápsula tiene aproximadamente medio milímetro de diámetro y, sometidas a las pruebas de los investigadores, acreditaron tener estabilidad mecánica suficiente para soportar fuerzas similares a las generadas por el agua que sale de un grifo. 

También calcularon que las cápsulas cargadas de levadura deberían poder resistir las fuerzas generadas por los flujos que reciben las plantas de tratamiento de agua que abastecen a centenares de residencias.

Aunque sigue siendo un estudio en curso —actualmente investigan la frecuencia en que debe sustituirse la carga de levadura y los modos de hacerlo— presenta una posibilidad de tratamiento más que sugerente. De superar el examen gubernamental y los requisitos de la Agencia de Protección Ambiental estadounidense, la técnica constituiría una alternativa más eficaz, tanto a nivel de costes económicos como de consumo energético, frente a los procesos fisicoquímicos existentes actualmente. 

Sería un ejemplo magnífico de economía circular, al minimizar los residuos y los efectos nocivos en el medioambiente y más tomando como punto de partida un ingrediente «tan económico y sostenible como la levadura, que básicamente está disponible en cualquier lugar», destacó Gokhale. 

Además de las utilidades ya mencionadas en zonas empobrecidas, sin acceso a agua potable, también serviría como medio para erradicar otros contaminantes del agua, como los microplásticos, e incluso tendría aplicación en proyectos espaciales. Stathatou centra su atención en la carrera espacial y la habitabilidad más allá de nuestro planeta, prediciendo que la levadura reutilizada podría algún día ser clave para hacer posible que la gente viva en Marte: "Tenemos que asegurarnos poder vivir allí [en el espacio]. Y que podamos utilizar el agua que hay allí, si es que hay agua, y los recursos en general".

Por otro lado, el segundo estudio publicado recientemente en Frontiers in Bioengineering and Biotechnology muestra que la levadura residual también puede emplearse para aislar metales. Aprovechando la ya mencionada técnica de la biosorción, los investigadores -en este caso de la Universidad de Recursos Naturales y Ciencias de la Vida de Viena-descubrieron que este ingrediente de la cerveza servía para recuperar de forma eficaz metales tales como el aluminio, el cobre, el zinc y el níquel de soluciones polimetálicas. Este avance contribuiría a reciclar los numerosos dispositivos tecnológicos desechados a nivel mundial. 

Para lograrlo, los científicos agregaron el hongo unicelular de la levadura a una solución acuosa con estos metales mixtos, observando que la misma podía aislar y absorber metales específicos y ser reutilizada en, al menos, cinco ocasiones sin que perdiese su efectividad para unirlos y aislarlos. Previamente habían enjuagado, congelado, secado y triturado 20 litros de residuos que contenían levadura proveniente de una cervecería. 

En cada tanda ajustaron la acidez y la temperatura de las mezclas para alterar la carga de las moléculas de azúcar en las superficies de los organismos de levadura, atrayendo así los distintos metales. Después de cada intento, los científicos extraían la levadura y la sumergían en un baño ácido para eliminar cualquier rastro de los metales y dejando la levadura ya lista para otra ronda.

Al igual que ocurría con el plomo y la potabilización del agua, este avance supone una alternativa más sostenible desde el punto de vista medioambiental frente a las técnicas de extracción actuales. Técnicas como la pirometalurgia, basada en un proceso de fusión que consume mucha energía y puede liberar humos tóxicos. 

Una alternativa también más económica que daría una nueva vida a los metales analizados, todavía útiles, pero que permanecen sin reciclar ya que hasta ahora se priorizaba la recuperación de los más valiosos, como el oro, la plata y el platino, a fin de que el coste del procesamiento compensase el esfuerzo.

Al igual que ocurrió en EE. UU. Anna Sieber, autora principal del estudio, optó por este ingrediente porque —según palabras recogidas en Scientific American— «En Austria producimos mucha cerveza y tenemos mucha levadura de cerveza que se desperdicia». Su método se revela como un camino eficaz para abordar tanto el exceso de levadura como de desechos electrónicos.

En un planeta cada vez más asfixiado por el abuso de sus materias primas y en la lucha contrarreloj contra el cambio climático, todo avance es poco y resulta extraordinario que la cerveza pueda contribuir en tal loable labor además de a satisfacer nuestras papilas gustativas.

¿Quién iba a decir que la levadura también salvaría el planeta? Si amas la cerveza tanto como nosotros, sigue explorando su lado más sorprendente en nuestro blog sobre cerveza de Amantes Cerveceros. ¡Aprende sobre cerveza con nosotros!