¿Qué es la biotecnología gris?
La biotecnología gris, también llamada biotecnología ambiental, es la rama de la biotecnología dedicada a aplicar procesos biológicos para solucionar problemas medioambientales. En la práctica, esto significa emplear microorganismos, plantas u otros seres vivos para proteger la biodiversidad, restaurar ecosistemas dañados y depurar contaminantes.
En resumen, la biotecnología gris busca que las actividades humanas (industria, agricultura, etc.) sean menos dañinas para el entorno natural y contribuya a la recuperación de suelos, aguas y aire.
¿Para qué se usa la biotecnología gris?
La biotecnología gris tiene múltiples aplicaciones prácticas orientadas a descontaminar y valorizar recursos. Entre sus usos más importantes destacan:
- Biorremediación de suelos y aguas contaminadas: Consiste en usar microorganismos para degradar o transformar sustancias tóxicas. Por ejemplo, bacterias o hongos pueden descomponer hidrocarburos, pesticidas o metales en suelos afectados. Esta técnica limpia zonas contaminadas de manera natural y económica.
- Fitorremediación con plantas mejoradas: Ciertas plantas (naturales o genéticamente modificadas) absorben contaminantes del suelo o el agua. Un ejemplo real es el proyecto GLAUREM (España, 2024), donde líneas modificadas de Nicotiana glauca acumulan metales pesados en sus raíces y hojas, ayudando a regenerar suelos contaminados. Los esfuerzos de litoclean y otros proyectos europeos como Phy2Climate también emplean especies vegetales para absorber hidrocarburos y luego usar los biomateriales como biocombustible.
- Tratamiento de residuos orgánicos para energía y compost: Los microorganismos aplicados en plantas de tratamiento anaerobio convierten la materia orgánica en biogás (metano) y compost. La fermentación anaerobia de lodos produce biogás para combustión, mientras que la fermentación aerobia genera compost fertilizante a partir de residuos orgánicos. De este modo se reducen residuos peligrosos y se obtiene energía renovable o insumos agrícolas.
- Bioextracción de metales: En la minería se emplean bacterias (por ejemplo, Thiobacillus ferrooxidans) que disuelven metales valiosos como cobre y oro de minerales o aguas de desecho. Este proceso de bioleaching elimina contaminantes metálicos y ha sido muy eficiente: cerca del 25% del cobre mundial se produce mediante estas técnicas biológicas.
- Micorremediación: Hongos especiales se usan para degradar compuestos tóxicos. Por ejemplo, la empresa española Biomar MT emplea hongos marinos capaces de degradar hidrocarburos en suelos contaminados, convirtiéndose en una herramienta prometedora para descontaminar lugares afectados.
- Biosensores ambientales: Se desarrollan sistemas de detección basados en biología (biosensores) para monitorizar contaminantes (pesticidas, metales pesados, compuestos orgánicos) en el medio ambiente. Estos sensores pueden alertar tempranamente sobre contaminación y guiar acciones de limpieza
En conjunto, la biotecnología gris tiene como objetivo limpiar y recuperar el medio ambiente (suelo, agua, aire) y transformar residuos en recursos (biogás, fertilizantes). Sus aplicaciones van desde la descontaminación de derrames de petróleo o vertidos industriales hasta la producción de energías limpias, todo ello mediante organismos vivos o biomoléculas.
¿Qué relación tiene la biotecnología gris con el medio ambiente?
La biotecnología gris está intrínsecamente ligada al medio ambiente, pues su propósito fundamental es preservarlo y restaurarlo. A diferencia de otras ramas (como la biomedicina o la industrial), la biotecnología gris nace de la necesidad de atender la crisis ambiental global. Organismos internacionales, como la ONU, han enfatizado su uso: por ejemplo, la Agenda 21 de la Biotecnología Ambiental de Naciones Unidas promueve adoptar procesos biotecnológicos para la biorremediación de tierras y aguas, con el fin de proteger la integridad ecológica.
En la práctica, la biotecnología gris actúa sobre los ecosistemas directamente. Esto incluye estudiar la genética de especies amenazadas para conservar la biodiversidad, pero sobre todo desarrollar métodos biológicos para quitar contaminantes. Por ejemplo, la limpieza de un vertido de petróleo en el suelo se puede abordar invitando a bacterias capaces de degradar los hidrocarburos, evitando que el derrame afecte capas freáticas. Asimismo, se emplean plantas para filtrar metales de ríos, o microbios para depurar aguas de drenajes mineros.
En pocas palabras, la biotecnología gris y el medio ambiente son dos caras de la misma moneda: esta disciplina surge para atender las amenazas ecológicas. Su meta es que el resultado de la actividad humana sea mucho menos nocivo para el entorno. Gracias a ello, contribuye a conservar ecosistemas sanos, mejorar la calidad del agua y el suelo, y reducir los impactos negativos sobre la fauna y flora.
¿Qué desafíos enfrenta la biotecnología gris en la actualidad?
Aunque la biotecnología gris ofrece soluciones para la restauración ecológica, también enfrenta limitaciones y retos importantes que condicionan su aplicación a gran escala. Algunos de los más relevantes son:
- Variabilidad de los entornos contaminados: No todos los contaminantes ni todos los ecosistemas responden igual. Las condiciones ambientales (pH, temperatura, oxígeno, competencia microbiana, etc.) pueden afectar negativamente el rendimiento de los microorganismos o plantas utilizados.
- Limitaciones regulatorias: El uso de organismos modificados genéticamente (OMG) en entornos abiertos plantea debates éticos y legales. En muchos países está fuertemente restringido o prohibido, lo que frena soluciones potencialmente muy eficaces para la descontaminación ambiental.
- Aceptación social y percepción pública: Algunas comunidades desconfían del uso de microorganismos u organismos modificados, especialmente si el proyecto no está bien comunicado o si existe un historial de contaminación industrial previa. La desinformación puede generar resistencia a la implementación.
- Costes de implementación y mantenimiento: Aunque a largo plazo son más rentables, muchos procesos de biorremediación requieren inversiones iniciales significativas en infraestructura, análisis de suelos o agua, cultivo de microorganismos específicos, y seguimiento ambiental.
- Escalabilidad de los proyectos: Lo que funciona en laboratorio o en proyectos piloto no siempre se traduce en éxito a gran escala. La adaptación de tecnologías biotecnológicas a terrenos amplios, contaminados durante décadas o de difícil acceso sigue siendo un desafío técnico.
- Evaluación del impacto a largo plazo: Algunas soluciones biológicas pueden tener efectos secundarios no deseados, como la proliferación de especies invasoras o la generación de subproductos que aún necesitan tratamiento.
¿Está relacionada la biotecnología gris con los procesos industriales?
Sí, la biotecnología gris está estrechamente ligada a la industria, aunque su enfoque sea ambiental. Muchos procesos industriales generan residuos o emisiones contaminantes, y aquí la biotecnología gris ofrece soluciones limpias. Por ejemplo, biorreactores industriales emplean microorganismos para degradar desechos orgánicos de fábricas o aguas residuales industriales. En las plantas de tratamiento, se usan bacterias y hongos para metabolizar y convertir en biogás o compost los lodos y aguas negras que antes eran problema medioambiental.
Asimismo, la extracción biológica de minerales es un proceso industrial de biotecnología gris. En la minería, se incorporan bacterias para lixiviar metales de los minerales, reduciendo la contaminación de desechos mineros. Un ejemplo extremo es el uso de Thiobacillus ferrooxidans para obtener cobre y oro. Aunque esta técnica forma parte de la industria extractiva, sus beneficios son ambientales: evita el uso de químicos agresivos y recupera metales valiosos que de otro modo contaminarían el entorno.
Por otro lado, la biotecnología blanca (industrial) y la gris a menudo convergen. La fabricación de biocombustibles ilustra esto: muchas plantas industriales usan residuos agrícolas o municipales para producir bioetanol o biogás (una solución amigable con el medio ambiente). En general, la biotecnología gris colabora con procesos industriales para hacerlos más sostenibles. No actúa al margen de la industria, sino integrándose en ella para minimizar su impacto ambiental.
¿Qué tipos de biotecnología existen?
La biotecnología se clasifica a menudo por colores, cada uno de los cuales representa un campo de aplicación diferente. La biotecnología roja se centra en la salud humana y animal, y abarca áreas como las vacunas, los medicamentos biológicos y el diagnóstico. La biotecnología verde y amarilla se aplica a la agricultura y la alimentación, incluyendo los cultivos modificados genéticamente, los biofertilizantes y la mejora de semillas. La biotecnología blanca se refiere a los procesos de fabricación industrial, desde los bioproductos hasta los biocombustibles y los bioplásticos, mientras que la biotecnología azul aprovecha los recursos marinos y la acuicultura. La biotecnología dorada, o bioinformática, se especializa en la gestión y el análisis de datos biológicos. En resumen, los diferentes tipos de biotecnología se definen por su sector de aplicación, médico, agrícola, industrial, medioambiental y otros, y se identifican comúnmente mediante esta clasificación basada en colores, que ayuda a comprender mejor el enfoque y la contribución de cada rama dentro de la ciencia biotecnológica. Para obtener más detalles, puede visitar nuestro blog dedicado a los tipos de biotecnología.
Conclusión
La biotecnología gris es una disciplina clave para enfrentar los desafíos ambientales actuales. Al emplear organismos vivos y herramientas biológicas, permite limpiar contaminantes (en suelos, aguas y aire) y restaurar ecosistemas dañados. A su vez, genera soluciones productivas como biogás y compost a partir de residuos, y hasta recupera metales de forma segura. Ejemplos reales (proyectos de fitorremediación en España y Europa, cultivos de algas depuradoras, microorganismos degradadores de petróleo) muestran su potencial práctico.
Esta biotecnología complementa y transforma procesos industriales, llevándolos hacia la sostenibilidad. Gracias a avances genéticos y fisiológicos, la biotecnología gris contribuirá a los objetivos medioambientales globales, reduciendo la contaminación y protegiendo la biodiversidad. En resumen, al optimizar nuestras interacciones con la naturaleza, la biotecnología gris se presenta como una herramienta indispensable en la transición hacia una economía más verde y ecológica.
Frequently Asked Questions (FAQ) on Grey Biotechnology
Grey biotechnology, or environmental biotechnology, applies biological processes to clean soil, water and air, restore ecosystems, and turn waste into useful resources.
It is the environmental segment focused on bioremediation, phytoremediation, waste-to-energy, biosensors, and bioleaching to reduce pollution and protect biodiversity.
Common uses include microbial cleanup of oil spills, plant-based removal of heavy metals, anaerobic digestion of organic waste to biogas, and biosensors that detect pollutants early.
Bioremediation uses microorganisms to degrade or transform contaminants such as hydrocarbons, pesticides, solvents, or some metals in soil and water.
Phytoremediation employs specific plants to absorb, stabilize, or transform pollutants. Roots capture metals or organics, helping regenerate contaminated land and water.
Bioleaching uses bacteria to dissolve and recover metals (e.g., copper) from ores or waste streams, reducing chemical use and enabling cleaner extraction.
Biosensors are biological detection systems that identify pollutants—like pesticides or heavy metals—quickly and on-site, allowing faster intervention.
Key challenges include variable site conditions, regulation of GMOs in open environments, social acceptance, upfront costs, scalability to large areas, and long-term impact assessment.
Oil-spill cleanup with hydrocarbon-degrading microbes, heavy-metal removal with hyperaccumulator plants, landfill leachate treatment with anaerobic digestion, and mine-drainage biosensors.
Commonly cited types are red (medical), green/yellow (agri-food), white (industrial), and blue (marine). Grey (environmental) is often added as a distinct category.
Red (health), green/yellow (agriculture/food), white (industry), blue (marine), grey (environment), plus others like brown/black/violet depending on the source.
It mitigates pollution, recovers resources from waste, reduces chemical use, and supports circular-economy strategies while protecting ecosystems and biodiversity.
Referencias
- Appels, L., Baeyens, J., Degrève, J., & Dewil, R. (2008). Principles and potential of the anaerobic digestion of waste-activated sludge . Progress in Energy and Combustion Science, 34(6), 755–781.
- Das, N., & Chandran, P. (2011). Microbial degradation of petroleum hydrocarbon contaminants: An overview . Biotechnology Research International, 2011, 941810.
- Salt, D. E., Smith, R. D., & Raskin, I. (1998). Phytoremediation . Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology, 49, 643–668.
- OECD. (2017). Managing pollution: Trends and policies for cleaner production . Organisation for Economic Co-operation and Development.
- Roy, I., & Gupta, M. N. (2023). White & grey biotechnologies for shaping a sustainable future . RSC Sustainability, 1(7), 1722–1736. Royal Society of Chemistry.
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This article was reviewed and published by TECNIC Bioprocess Solutions, specialists in bioprocess equipment and innovation for environmental and industrial biotechnology.
