Biocombustible sostenible elaborado con algas
En la nueva economía basada en la biotecnología, una de las fuentes sostenibles más prometedoras de sustancias químicas y biocombustibles para obtener productos alimentarios y no alimentarios son las microalgas. Sin embargo, para poder aprovechar todo su potencial, se tiene que conseguir un aumento de la escala de producción de microalgas y, a la vez, una disminución de los costes correspondientes. Actualmente, la tecnología necesaria para aprovechar plenamente las microalgas apenas ha comenzado a dar sus primeros pasos. El proyecto FUEL4ME (Future European league 4 microalgal energy), financiado por la Unión Europea, se creó con el objetivo de desarrollar una cadena de producción sostenible que permitiese a los biocombustibles de segunda generación competir con los combustibles fósiles. El propósito de los integrantes del proyecto era explotar la capacidad excepcional de las algas de producir lípidos a partir de la energía de la fotosíntesis. Estos lípidos constituyen un excelente material de partida para la producción de biocombustibles y otros productos tales como piensos para animales. Además, el tipo de alga utilizado en este proyecto no compite por la tierra y el agua dulce con los cultivos alimentarios, puesto que se cultivan en agua salada. «Los científicos del proyecto investigaron al detalle los mecanismos moleculares y metabólicos que rigen la acumulación de lípidos en dos especies de microalgas y demostraron que la ingeniería metabólica produce una mayor acumulación de lípidos. Por otra parte, comparamos el actual proceso de producción por lotes en dos etapas de lípidos de microalgas con un proceso continuo de una sola etapa recién desarrollado y optimizamos la producción de lípidos en condiciones de crecimiento diferentes», afirma la coordinadora del proyecto, la Dra. Dorinde Kleinegris. «Los investigadores desarrollaron los distintos pasos de la cadena de transformación, que consistieron en la recolección, rotura celular, extracción y fraccionamiento de lípidos e hidrotratamiento de los lípidos para obtener biocombustible. Se demostró que se pueden aplicar con éxito a las microalgas y ya están listos para utilizarse en procesos comerciales que no se limitan solamente a la producción de biocombustibles». Aunque con un menor contenido de lípidos, el proceso de un solo paso ofreció una productividad comparable a la del proceso por lotes tradicional, si bien precisó de pruebas a mayor escala. El consorcio del proyecto diseñó una planta piloto para la producción al aire libre y dio inicio a la producción de microalgas en tres plantas piloto ubicadas en Italia, Países Bajos e Israel, respectivamente, así como una planta de demostración en España. Se realizó un estudio de evaluación del ciclo de vida para determinar el estado actual de la tecnología, así como para identificar qué parámetros esenciales influyen en la sostenibilidad del proceso integrado del proyecto FUEL4ME. Según la Dra. Kleinegris: «Los principales factores que influyeron en la sostenibilidad fueron el cultivo y la cosecha, la demanda de electricidad, las fuentes de agua dulce y dióxido de carbono, y la disponibilidad de terreno adecuado. La investigación ha abordado algunos de estos parámetros mediante la mejora de la productividad del cultivo y la eficiencia de la cosecha, incluida la reutilización del agua y los recursos en terrenos desérticos de escaso valor». No obstante, es necesario realizar nuevas mejoras para que el proceso de producción de biocombustibles con microalgas resulte totalmente económico y sostenible desde el punto de vista medioambiental. En la actualidad, el proceso resulta adecuado sobre todo para la elaboración de productos de alto valor añadido, como los ácidos grasos poliinsaturados, aunque se ha demostrado que un prometedor enfoque orientado a la biorrefinería mejora considerablemente la estabilidad económica. «Creemos que la estrategia de innovación a largo plazo de FUEL4ME, que hace mayor hincapié en los productos de valor alto, dará lugar a productos derivados de microalgas viables en lo económico y sostenibles en lo medioambiental. Esto brindará una mayor reducción de los costes de producción y un aumento de la escala de producción. El biocombustible elaborado a partir de microalgas podrá hacerse entonces realidad», explica la Dra. Kleinegris. El proyecto ha supuesto una excelente oportunidad para que los socios industriales lleven a cabo pruebas piloto de sus tecnologías con el fin de lograr soluciones industriales más fiables y escalables para el cultivo de microalgas y su posterior transformación. Además, ha formado a profesionales altamente cualificados con pericia en microbiología de algas y sistemas de cultivo y procesamiento de microalgas. FUEL4ME ha realizado una valiosa contribución a la capacidad de investigación y a la bioeconomía de Europa al desarrollar conocimientos y habilidades, así como productos valiosos y sostenibles derivados de microalgas. Por otra parte, este proceso ecológico tiene la capacidad de reducir la dependencia con respecto a los combustibles fósiles.
Palabras clave
Biocombustible, microalgas, FUEL4ME, evaluación del ciclo de vida, ácidos grasos poliinsaturados