En esta línea de investigación se estudian los diferentes fenómenos fisicoquímicos y biológicos que están implicados en la eliminación de contaminantes en fase gaseosa y líquida y en la conversión de gases y otros sustratos renovables en productos de valor agregado.

La línea de investigación integra principios de ingeniería de reactores, procesos de separación, simulación y optimización de procesos en diferentes escalas. Desde las reacciones que ocurren en catalizadores heterogéneos y el metabolismo de los microorganismos y su modificación, hasta la escala de planta, pasando por la escala macroscópica de los reactores. En particular, en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los Andes, el foco está en la generación de conocimiento que permita mejorar la operación y diseño de reactores químicos y biológicos para la producción de compuestos con valor agregado y el tratamiento de gases y aguas residuales.

Los académicos participantes se enfocan en el desarrollo de soluciones sostenibles para el tratamiento de contaminantes y la valorización de compuestos mediante procesos biotecnológicos y fisicoquímicos. Incluyendo el diseño y optimización de biorreactores para la biotransformación de sustratos gaseosos y la biofiltración de efluentes, así como la modelación y simulación de fenómenos de transporte para mejorar la eficiencia de estos sistemas. También se aborda la ingeniería metabólica de microorganismos para la producción de compuestos de valor agregado a partir de gases como CO₂, H₂ y O₂, combinando herramientas de biología sintética, modelación y simulación. Complementariamente, se investigan procesos avanzados para la remoción de nutrientes y contaminantes emergentes en aguas residuales, como la digestión anaeróbica y la nitrificación/desnitrificación, con generación simultánea de biogás. Además, se estudia la síntesis y caracterización de catalizadores para reacciones gas-sólido orientadas a la reducción de contaminantes atmosféricos y a la conversión de CO₂ en productos útiles mediante hidrogenación, integrando espectroscopía y análisis de superficies para comprender sus mecanismos de acción.