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Desde mediados del siglo XX cada vez que la humanidad tiene un reto ambicioso que afrontar o un problema global que resolver, alguien dirige su mirada hacia las microalgas. Las algas microscópicas han sido elegidas para solucionar el hambre en un mundo futuro superpoblado, como elemento fundamental del soporte vital en viajes espaciales, como fuente inagotable de compuestos farmacéuticos (sobre todo anticancerígenos, antibióticos...), cosméticos (antioxidantes rejuvenecedores) y dietéticos milagrosos, como agente terraformador de Marte (o de cualquier planeta terraformable) y un largo etcétera. Además, estos episodios en los que el ser humano dirige su mirada hacia el fitoplancton son periódicos, recurrentes. Algún día recopilaré la información de que dispongo sobre este tema. He trabajado muchos años con estos simpáticos organismos y parte de ese trabajo ha sido, de hecho, aplicado con éxito a cuestiones prácticas, así que sé de qué hablo. Pero debo decir que, aunque esta sea un área de trabajo apasionante, con frecuencia se ha depositado demasiadas esperanzas en ella. En demasiadas ocasiones los proyectos que se involucran en estos intentos acaban siendo abandonados o pierden el interés para resurgir con fuerza al cabo de varios lustros o incluso décadas. El comportamiento que se sigue al respecto, tanto por la comunidad científica como por la sociedad en general, es casi el de las modas, sobre todo porque se suelen buscar rendimientos económicos. Rendimientos que rara vez llegan. En los últimos años las microalgas han regresado a los titulares. ¿Cuál es el motivo esta vez? Por supuesto un nuevo reto, un problema que resolver. ¿Pero cuál? Pues cuál va a ser. El problema con mayúsculas: el cambio climático, el CO2 y las energías renovables. Las microalgas se han vuelto a constituir en el futurible recurso sostenible por excelencia. Además fijan CO2. Son, una vez más, la endliche Lösung, esa solución definitiva que andamos buscando.
Bueno. Hoy voy a dejar aquí la primera entrega de una serie de artículos en los que se habla de este tema. Es una visión muy sencilla, simplificada, pero que recoge de una manera bastante bien estructurada, didáctica, la información que puede buscar cualquier persona que se interese por el asunto de las microalgas como fuente de biocombustible (biodiésel y bioetanol).
Microalgas, estado del arte (1.- Introducción)
Saludos Bloggeros. Este post será el inicio de una serie, que espero disfrutéis, sobre las microalgas y su cultivo para la producción de energía, además de las tecnologías existentes de explotación, que están haciendo de estos microorganismos una nueva fuente de materia prima renovable. Microalgas, estado del arte (1.- Introducción)
Las microalgas se definen como organismos unicelulares fotosintéticos que abundan en aguas dulces, salobres y ecosistemas marinos de toda la tierra. Estos organismos, al igual que la plantas, son capaces de utilizar el CO2 y la luz solar para generar complejas biomoléculas necesarias para su supervivencia. Un tipo de moléculas sintetizadas por algunas especies son los lípidos neutros o triacilgliceroles (TAG´s), que bajo ciertas condiciones de stress pueden acumular una cantidad importante de lípidos (más del 50% de su peso celular en seco).
La biodiversidad de las microalgas es enorme, con decenas de miles de especies que han sido descritas y con más de 10 millones existentes aún por catalogar. Se clasifican en procariotas (cianobacterias o algas verdeazuladas) y eucariotas.
Existen diferentes aspectos que hacen de la producción de biocombustibles a partir de algas un interesante campo donde investigadores y empresarios han depositado su atención:
- Alta productividad por hectárea, en comparación con los cultivos tradicionales
- Materia prima basada en usos non-food
- Uso de tierras no productivas o no arables.
- Utilización de un amplio rango de tipos de agua (dulce, salobres, marinas y residuales)
- Producción de varios tipos de biocombustibles y subproductos valorizables.  Existe el consenso general de que se deben considerar aún muchas cuestiones dirigidas al I+D, necesarias para llevar a cabo una comprensión fundamental de las tecnologías de escalado, para producir biocombustibles de una forma sostenible y económica suficiente para competir con los productos basados en el petróleo. Para acelerar este sector sería necesario establecer un banco de cepas de acceso directo con información sobre sus rendimientos, crecimiento, limitaciones..., evitando de esta manera la duplicación de esfuerzos que en muchas ocasiones se producen entre instituciones de investigación.
Las investigaciones llevadas a cabo durante los últimos 50 años han demostrado que las microalgas son capaces de producir una amplia cantidad de intermediarios químicos e hidrocarburos que ofrecen la posibilidad de sustituir los productos derivados del petróleo o del gas natural. Tres componentes principales pueden ser extraídos de la biomasa de las microalgas; lípidos (incluyendo triglicéridos y ácidos grasos), carbohidratos y proteínas. La bioconversión de estos productos en alcoholes, metano, hidrógeno, ácidos orgánicos y la conversión catalítica de parafinas, olefinas y compuestos aromáticos, hacen de la explotación de las microalgas una verdadera industria de biorefinería.
Las microalgas juegan un importante rol en la capacidad productiva global. Aunque producen solamente el 0,2% de la fotosíntesis de la biomasa, se estima que aproximadamente realizan la fijación del 50% del carbono orgánico global y que contribuyen entre el 40-50% a la oxigenación de la atmósfera.
Bajo las limitaciones de las tecnologías actuales, las algas pueden convertir el 15% de la radiación solar disponible mediante fotosíntesis (PAR-photosynthetic available radiation) o aproximadamente el 6% de la radiación incidente total. En contraste, los cultivos terrestres, poseen una eficiencia de conversión fotosintética menor. Por ejemplo, la caña de azúcar, uno de los cultivos terrestres más productivos, no supera en ningún caso el 3,5-4% de PAR. En este nuevo campo de obtención de energía primaria existe, como en la mayoría, una serie de barreras técnicas, económicas y regulatorias que deben ser solventadas para lograr el desarrollo de una industria a gran escala basada en los biocombustibles de origen renovable.
Este artículo reproduce íntegramente el que publicó Fernando Gómez en el blog Renovables y Medioambiente el 8 de septiembre de 2009.
Nota del Portal: PAR no es lo que dice el artículo. Son las siglas de Photosynthetically Active Radiation (Radiación activa fotosintéticamente), término que utilizamos en fotobiología para referirnos a la fracción de luz que las plantas son capaces de utilizar para llevar a cabo la fotosíntesis. En general se correspondería con la región visible del espectro electromagnético, es decir con la luz cuya longitud de onda está entre 400 y 700 nm. Los datos aportados en el artículo probablemente deban interpretarse como que las algas transducen el 15% de la energía de la luz visible incidente, mientras que ese porcentaje se reduce al 6% si tomamos como referencia la energía electromagnética (radiación) total que incide en ellas (que incluye el ultravioleta y el infrarrojo).
Leer el siguiente capítulo de esta serie: 2. Producción de biomasa a partir de algas Leer el tercer capítulo: 3. Sistemas de cultivo Temas relacionados:
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