Fabrican biocombustibles utilizando microalgas

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México trata de impulsar el desarrollo de las energías renovables, la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) en el departamento de Ingeniería Celular y Biocatálisis del Instituto de Biotecnología de la universidad, Alfredo Martínez Jiménez realiza una investigación para el desarrollo de aplicaciones del cultivo de micro-algas para a producción de combustibles.

Microalgas

Los biocombustibles existen desde la invención de los automóviles. Henry Ford consideró utilizarlos  para mover sus Famosos modelos T, sin embargo el descubrimiento de grandes depósitos de petróleo mantuvieron la gasolina y el diesel muy baratos durante décadas, lo que relegó a los biocombustibles al olvido. Lo gasolina y el diesel son biocombustibles prehistóricos.

biodiesel-export-argentinaLos biocombustibles  contienen componentes derivados a partir de la biomasa, es decir, organismos recientemente vivos o sus desechos metabólicos. Los componentes actuales proceden habitualmente del azúcar, trigo, maíz, o semillas oleaginosas.

Todos ellos reducen el volumen total de CO2 en la atmósfera, pues estos absorben a medida de que crece y emiten casi la misma cantidad que los combustibles convencionales cuando se queman.

Los biocomponentes son a menudo mezclados con los carburantes en pequeñas proporciones, 5 a 10 %, proporcionando una reducción útil pero limitada de ases de efecto invernadero. En Europa y Estados Unidos, existen legislaciones que exigen a los proveedores mezclar biocombustibles hasta ciertos niveles determinados, con la intención de cuidar el medio ambiente.

La maydescarga (2)oría de la gasolina en Estados unidos esta mezclada con un biocombustible: el etanol. El mismo material con el que se elaboran las bebidas alcohólicas, con excepción de que está hecho de maíz y es sometido a un intenso tratamiento.

Para fabricar biocombustibles existen distintas formas, generalmente se usan reacciones químicas, fermentación y calor para descomponer los almidones, azúcares y otras moléculas de las plantas. Los productos residuales se refinan posteriormente para producir un combustible que pueden usar los coches.

El doctor Martínez Jiménez plantea la idea de domesticar el cultivo de micro-algas, obtener aceites y almidones y procesarlos para obtener biocombustibles.  Las algas son aptas para la producción de biocombustible, ya que las micro-algas acumulan proteínas, carbohidratos y los aceites o grasas. En las eras geológicas las algas acumularon importante cantidad de biomasa, cambiaron su estructura y se convirtieron en lo que hoy conocemos como petroleo.

microalgas

  • ¿Qué son las microalgas?

Las microalgas son microorganismos tan pequeños que no se ven a simple vista, se encuentran en mantos acuíferos de cualquier tipo, agua dulce, salada y hasta aguas residuales. Pueden cultivarse en mar, tierra adentro, desierto, zonas semi-áridas y hasta en las ciudades. Tiene la característica de reproducirse en un estanque y, al igual que las plantas, realizan fotosíntesis, fijan dióxido de carbono y generan biomasa. Con procesos químicos y biotecnológicos puede desarrollarse biogás, biodiesel o bioturbosina, el equivalente al que se utiliza para los aviones.

La variedad de microalgas es extensa, incluso hay colegas en México que aíslan estos organismos porque aún se desconoce mucha de su diversidad, sin embargo se conoce que se necesitan microalgas oleaginosas, es decir que acumulen mucho aceite como lo hacen las plantas de solla, o la palma de aceite. Para seleccionar una microalga esta debe estar acostumbrada al ambiente en onde se va a desarrolla el biocombustible. Los factores de temperatura y el tipo de agua del ambiente deben de considerarse en la selección de las microalgas.

  • ¿Como es el proceso de generación de combustible a partir de micro algas?

El proceso de generación de microcombustible a partir de micro algas del doctor Martínez Jiménez  se llama fototrófico. Su cultivo puede realizarse en fotobioreactores, estanques tipo pistas de carrera que son como ovalados y tienen una profundidad de 15 y 20 centímetros. A través de estos circuitos hacemos circular las microalgas para que tengan una buena incidencia de luz.

Las microalgas son fijadoras de dióxido de carbono, tienen una tasa fotosintética muy elevada, de tal manera que pueden fijar esta molécula a una velocidad relativamente alta en comparación con las plantas. A partir de la fotosíntesis podemos producir biomasa. Las microalgas, al ser unicelulares, su crecimiento es exponencial. En 14 días pueden pasar de tener cientos de células a millones de estas. Una vez que cumplen el periodo de cultivo (entre dos o tres semanas), se cosechan y se concentran —porque están diluidas en el agua—, y después el aceite se extrae mediante solvente o procesos mecánicos. Debido a que las microalgas tienen colorantes, los aceites derivados de estas también deben separarse, se realiza el proceso de refinación de aceite y posteriormente se realiza una reacción en condiciones alcalinas con sosa y alcohol (metanol o etanol). De esta manera se obtiene el biodiesel.

Una vez que el aceite está refinado, el proceso para obtener biodiesel a escala laboratorio es muy sencillo. El problema para una producción masiva es cultivar y concentrar las microalgas eficientemente y a bajo costo para extraer el aceite.
  • ¿Cuál es la perspectiva económica de los biocombustibles?
Si bien las microalgas tiene otros compuestos que pueden utilizarse en para la generación de otros productos en base de su biomasa, el presente de la producción de biocombustible no es muy promisorio. El problema principal es que se trabaja con mucha agua, en comparación con el petróleo, lo cual es una cuestión que no es económicamente viable. Pensando en un proceso de refinería e integrando la generación de subproductos es probable que con algunos avances tecnológicos la producción a nivel comercial sea viable en un periodo de 5 o 10 años.Esperemos que el gobierno siga impulsando el desarrollo de nuevos productos amigables con el ambiente y a su vez el desarrollo de tecnología que nos permita la utilización de dichos productos.
 Saludos.

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