La investigadora manipulando los cultivos.
Investigadores del grupo Biotecnología de Microalgas de la Universidad de Almería han patentado un método para deshidratar microalgas que reduce en más de un tercio el caldo de cultivo de estos microorganismos, sin necesidad de incrementar el gasto energético del proceso de obtención de biodiésel. Esta reducción resulta necesaria para conseguir microalgas secas, la materia prima a partir de la cual se extrae el nuevo combustible.
A la hora de producir biodiésel, uno de los problemas que se plantea a los científicos es la baja concentración de los cultivos de microalgas, es decir, hay mucha agua y pocos organismos productores. Para mejorar esta concentración, es necesario eliminar el volumen de agua hasta que los microorganismos se sequen formando una especie de pasta (biomasa) que será sometida a diversos tratamientos para obtener el biocombustible.
La disminución del medio de cultivo no sólo facilita el trabajo en las fases posteriores del proceso. Una menor cantidad de materia a procesar conlleva un recorte en el gasto de energía y de equipos utilizados.
La técnica patentada supone una alternativa a la centrifugación, proceso habitual de deshidratación, uno de cuyos principales inconvenientes es el consumo de energía. “Es un hecho que la centrifugación supone un gasto energético superior al que genera el propio biodiésel, por lo que no es una solución viable. Además, es un contrasentido que para producir energía limpia estemos utilizando otras convencionales, no tan ecológicas”, explica la investigadora principal de este proyecto, Tania Mazzuca, de la Universidad de Almería.
Cuestión de física
El procedimiento se basa en un proceso natural: la ósmosis. Para que ésta se lleve a cabo se necesitan dos líquidos de distinta concentración y una membrana semipermeable, una especie de bolsa transparente con microporos que, como si fuese un colador, deja pasar el agua pero no las microalgas.
Distintos cultivos de microalgas.
Uno de los líquidos es el que se quiere eliminar, el agua del cultivo, de poca densidad. El segundo debe ser un fluido más concentrado que atraiga al anterior –casi como un imán a muy poca velocidad- hasta que sus niveles de concentración se equilibren. El líquido utilizado para realizar esta función de atracción es el glicerol, uno de los residuos que se obtienen en la producción de biodiesel.
Reutilización de residuos
El uso del glicerol o glicerina supone una ventaja añadida a la metodología patentada. “El aceite que se extrae de las microalgas hay que hacerlo reaccionar para convertirlo en biocombustible. En este proceso, se generan subproductos como el glicerol ‘crudo’, mezclado con impurezas, que no es válido para otras industrias como la alimentaria o la farmacéutica”, continúa la experta.
Con la utilización del residuo, los investigadores no sólo mejoran la sostenibilidad del proceso de producción de biodiésel. También reducen sus costes, ya que el glicerol les permite poner en práctica una técnica de ‘secado’, la ósmosis, que reemplaza a otras que consumen energía.
Por otra parte, la glicerina es válida para deshidratar microalgas que hayan sido cultivadas tanto en agua dulce como marina o hipersalina (que tiene el doble de concentración de sal que el mar).
Pruebas en laboratorio
En los ensayos realizados para demostrar la efectividad de la técnica patentada, los investigadores constataron que más de un tercio del medio de cultivo se elimina en la primera hora del proceso. Transcurridas dos horas, la reducción oscila entre el 55 y el 65 por ciento.
La patente forma parte del proyecto de investigación ‘Uso potencial de lípidos neutrales obtenidos de microalgas como materia prima para producir biodiesel’, financiado por la Consejería de Economía, Innovación, Ciencia y Empleo de la Junta de Andalucía
Imágenes
Investigadores del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Almería. Son de izquierda a derecha: Antonio Urrutia Martínez, Tania Mazzuca Sobczuk, María José Ibáñez González y Celeste Brindley Alias.
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Cultivos microalgas
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Investigadora manipulando cultivos.
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Membrana con cultivo
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