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jueves, 26 de abril de 2012

Cultivan microalgas marinas para producir biodiesel

El proyecto es desarrollado por un grupo interdisciplinario de investigadores de la UTN Mar del Plata. El objetivo es lograr el cultivo masivo de ciertas especies de microalgas marinas cuyo aceite es apto para la producción de biodiesel.


El biodiesel es un combustible que se obtiene a partir de aceites vegetales. Si bien comúnmente se utilizan cultivos como soja, girasol, maíz o maní, las microalgas también constituyen una materia prima adecuada —en algunos casos, superior— para extraer aceite y producir este “combustible ecológico”.
Cultivan microalgas marinas para producir biodieselTeniendo en cuenta esto, un equipo interdisciplinario de investigadores de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN) de Mar del Plata, dirigidos por María Verónica Beligni, trabaja desde 2008 en el desarrollo de procesos sustentables para el cultivo masivo de ciertas microalgas.
Las primeras experiencias comenzaron con la especie Nannochloropsis oculata. Esta microalga fue seleccionada, en principio, por su elevado contenido de aceites y también “por su fácil adaptabilidad al cultivo exterior”, aseguro la bióloga María Marta Pérsico, quien forma parte del grupo de investigadores de la UTN.
En general, las microalgas para la producción de aceite presentan varias ventajas con respecto a las plantas superiores. Según la bióloga Pérsico, “algunas especies pueden duplicar su biomasa en cuestión de horas”. Diversos estudios científicos han demostrado que determinadas especies de microalgas pueden generar hasta 8 mil litros de aceite para biodiesel por hectárea por año. Es decir que, comparado con una hectárea de soja, el rendimiento es entre 30 y 100 veces mayor. “Esas diferencias amplias se deben a que las microalgas -bajo deficiencia de nitrógeno- pueden aumentar su contenido en aceites. Entonces, a partir de la manipulación de los nutrientes, sobre todo de nitrógeno, es posible incrementar la productividad”, aseguró la investigadora.
Pérsico destacó que las microalgas no necesitan de tierras fértiles ni requieren de fertilizantes para aumentar su producción. Además, pueden utilizar dióxido de carbono con mucha mayor eficiencia que las plantas. En el caso particular de la especie elegida, la Nannocholopsis oculata, esta posee un contenido de aceite del 30% de peso seco si su cultivo se realiza suministrando la cantidad suficiente de nutrientes. Sin embargo, su contenido de aceite asciende al 60% de peso seco cuando se cultiva bajo supresión de nitrógeno.
Para realizar estas investigaciones, fue necesario construir un módulo de producción de microalgas marinas en la UTN. Al respecto, Pérsico explicó que es “una especie de invernadero que tiene la función de protección de los tanques de cultivo, pero no es un ambiente controlado ni tiene refrigeración”. Los tanques, que se ubican tanto dentro del módulo como en el exterior, presentan distintos volúmenes y formas y varían entre los 200 y los 3 mil litros de capacidad. El objetivo es poder observar bajo qué condiciones se producen los mayores índices de productividad de aceite.
Si bien aún se tienen solo resultados parciales, al comparar cultivos de igual volumen (1500 litros), se evidenció que los tanques rectangulares produjeron densidades celulares máximas entre 15 y 20% mayores que los tanques circulares. También se confirmó que enero es el mes de producción más crítico por las altas temperaturas, el mayor porcentaje de días despejados y el mayor flujo de luz que produce la fotoxidación de la clorofila y, por lo tanto, menor producción.
La bióloga Pérsico comentó, además, que “en una primera etapa, el objetivo del proyecto fue desarrollar procesos eficientes y ambientalmente sustentables en el cultivo masivo de microalgas marinas para la producción de biodiesel y otros productos”. Para lograrlo, el grupo de estudio realizó algunas acciones puntuales. En primer lugar, “se pudo implementar el abastecimiento de agua marina a partir de una cañería que viene desde el puerto y refrigera la usina de una central termoeléctrica”, comentó Pérsico. De esta forma, no fue necesario utilizar agua potable para el cultivo de las microalgas.
Cultivan microalgas marinas para producir biodiesel
La Nannocholopsis oculata se cultiva en piletones de hasta 3000 litros de capacidad.

Con esta misma empresa termoeléctrica también se firmó un convenio para poder captar las emisiones gaseosas que se producen y utilizarlas como fuente de carbono. “La comida de las microalgas es el carbono —aseguró la investigadora— por eso necesitan un dióxido de carbono adicional, más allá del que reciben por aireación”.
Otra de las acciones realizadas para hacer estos procesos de cultivo más eficientes y ambientalmente sustentables fue la utilización de barros cloacales de la ciudad de Mar del Plata como fuente de nutrientes, entre ellos carbono, nitrógeno y fósforo. Si bien ya era conocido el uso de estiércol de animales como fuente de nutrientes para el crecimiento de microalgas, el uso de barros cloacales como medio de cultivo ha dado muy buenos resultados. “Comparamos en distintas épocas del año muestras con un medio de cultivo tradicional, en base de nutratos, fosfatos y micronutrientes de origen inorgánico, con el cultivo con barros cloacales sin agregado de ningún micronutriente extra. Y observamos que, tanto en otoño como en invierno, las densidades máximas fueron muy similares, mientras que en primavera y verano las densidades de los cultivos con barros fueron mayores”, aseguró la experta. Además, la composición de ácidos grasos fue similar en ambos casos.
Pero los niveles de productividad similares o mayores no es, sin dudas, el único beneficio del uso de los barros cloacales. “Se obtuvo un medio de cultivo de forma gratuita y que, además, es un pasivo ambiental. Por eso, estimamos que el uso de estos residuos contribuirá a aumentar la sustentabilidad del proceso, acercándonos a la viabilidad económica del mismo, y realizar un manejo amigable con el medio ambiente”.
Finalmente, cabe agregar que en este proyecto también participa la UTN Facultad Regional Resistencia (Chaco), donde se están investigando la obtención de otros productos a partir del aceite de las microalgas como por ejemplo, cosméticos o complementos alimenticios en cultivos de peces.

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