I+D+i. Microalgas, el nuevo combustible
Se utilizan en nutrición, acuicultura, cosmética y se investiga su aplicación en los campos farmacéutico y energético. E n unos años los medios de transporte podrían funcionar con biocombustible de microplantas acuáticas, que ya se utilizan en nutrición, agricultura, acuicultura y cosmética, según los investigadores de esta materia prima.
Las microalgas, unas plantas microscópicas presentes en todos los ecosistemas acuáticos del planeta, no solo son un eslabón clave de nuestra vida al proporcionarnos parte del oxígeno que respiramos a través de la fotosíntesis que efectúan, sino que además prometen mejorar nuestra existencia cada vez más.
Estamos familiarizados con algunas de ellas, como la spirulina, la chlorella y la dunaliella, utilizadas en productos para la higiene o belleza corporal y complementos nutritivos, aunque se calcula que existen más de sesenta mil especies de microalgas que viven y se reproducen en todo el planeta y en todo tipo de aguas. Debido a su composición rica en proteínas, carbohidratos y lípidos, estos microorganismos de rápido crecimiento y capaces de generar una biomasa (materia orgánica de origen vegetal) de color verde, son fuente de muchos productos en diversos sectores, desde la nutrición humana y animal hasta la agricultura, la acuicultura y la cosmética.
Hay en marcha diversas investigaciones que plantean el empleo de microalgas como depuradoras de agua o como sumideros de CO², mientras aumentan sus aplicaciones en campos como la farmacología o la producción de celulosa para papel. Pero en un futuro no muy lejano las microalgas generarán energía limpia y biocombustibles de nueva generación, procedentes de residuos de cultivos, subproductos de las industrias alimentaria y forestal, o cultivos específicamente destinados a ese fin, señalan desde AlgaEnergy una compañía dedicada a la investigación y desarrollo de microalgas.
Esta firma (www.algaenergy.es) ya ha desarrollado cepas de microalgas que se utilizan para reforzar la alimentación de los peces en piscifactorías, bioestimulantes agrícolas para aumentar el rendimiento, la resistencia y calidad de los cultivos, complementos nutricionales para consumo humano y piensos para animales y extractos cosméticos antiedad y regeneradores. Además, esta empresa informa que ya ha producido biocombustible a partir de las microalgas, con un alto poder energético y otras propiedades sobresalientes, indican, y ahora trabaja para optimizar la fabricación de biomasa «destinada a los biocombustibles y a reducir los costes de la producción de estos carburantes para hacerla industrialmente rentable».
PROPULSAR AVIONES
«Aunque todavía es caro propulsar aviones con combustibles provenientes de algas, esto terminará por ser viable, ya que las algas pueden aportar grandes ventajas a la aviación en un futuro de energías limpias», aseguran desde AlgaEnergy, añadiendo que su combustible ya tiene las condiciones apropiadas, pero tienen que seguir trabajando en minimizar los costes de producción.
La composición de las microalgas las convierte en una materia prima sin parangón, rica en compuestos convertibles en biocombustibles, según esta compañía con sede en Madrid.
«Para obtener biocombustibles son particularmente interesantes aquellas microalgas capaces de acumular grandes cantidades de lípidos y de carbohidratos y que, a su vez, crezcan rápido», señala Carlos Rodríguez-Villa, director general de AlgaEnergy.
Según Rodríguez-Villa, para este propósito se investigan dos vías de manera independiente y combinada: el denominado ‘screening’ de nuevas cepas, que se buscan y aíslan de la naturaleza, y la mutación genética de las cepas existentes y conocidas, con el fin de mejorar su comportamiento. Añade que su compañía puso en marcha en 2010 el proyecto de investigación propio Genetdiesel, que concluyó con la generación de cepas de microalgas mutadas, mediante ingeniería genética, que lograban duplicar la concentración de lípidos en su composición bioquímica, generado un gran impacto en la reducción de los costes del biocombustible del futuro.
«Dependiendo del tipo de combustible que se desee generar, debemos seleccionar microalgas en función de su composición, su tasa de crecimiento celular y su tasa de acumulación de lípidos o carbohidratos», dice.
CON AGUAS FECALES
«Si nos interesa obtener bioetanol, seleccionaremos estirpes con mayor contenido en carbohidratos, pero si nos interesa obtener biodiesel, optaremos por microalgas con un alto contenido en lípidos», explica Rodríguez-Villa.
«También podemos obtener biogás a partir de la biomasa o de un residuo de ésta, una vez realizados otros procesos extractivos», apunta, añadiendo que «en todo caso, siempre es importante que las microalgas crezcan rápido».
«El resto de compuestos que contienen las microalgas, tales como proteínas, polisacáridos y carotenoides, pueden aprovecharse en un modelo de refinería para abaratar los costes del biocombustible y, de hecho, tenemos patentado un proceso de extracción que aprovecha el 100 por ciento de los componentes de la biomasa microalgal», precisa.
«Otras variables que hacen de las microalgas una de las materias primas más prometedoras para los biocombustibles son que durante su cultivo se captura CO² y pueden cultivarse usando aguas residuales, no compiten con otras fuentes de alimentación humana al no precisar terrenos con valor agrícola, o que son tan productivas que permiten hasta una cosecha diaria», añade.
«Los cultivos se desarrollan en fotobiorreactores, unos sistemas que optimizan la fotosíntesis, al permitir el paso de la luz y, dentro de los cuales, crecen las microalgas en medios de cultivo optimizados para cada estirpe, controlando todos los parámetros críticos, como el pH o la temperatura, garantizando así tasas de producción elevadas», señala Rodríguez-Villa.
El último paso del proceso de producción o cultivo es el cosechado de la biomasa de microalgas generada, en formato de pasta húmeda, que sucede una vez al día.
«Nuestras investigaciones van orientadas a la obtención de biocombustibles versátiles que posean un elevado poder energético y otras sobresalientes propiedades, y puedan ser utilizados en los aviones y en cualquier medio de transporte, así como en otros sectores e industrias como la edificación», agrega el experto.
Rodríguez-Villa también explica que están centrando sus esfuerzos en reducir los costes de producción, para lo cual cuentan con el apoyo de importantes entidades de la aviación comprometidas con la innovación sostenible.
«De hecho, hemos instalado en la Terminal 4 del Aeropuerto Adolfo Suárez Madrid-Barajas, nuestra plataforma tecnológica de experimentación, que es probablemente la herramienta de investigación privada en el sector de las microalgas más potente a nivel mundial», enfatiza Rodríguez-Villa.
Consultado sobre cuando calculan que podrían utilizarse los biocombustibles de microalgas, este ejecutivo señala que «es complicado hablar de plazos, pues depende en gran medida de los avances que se logren en la investigación, y de los precios del combustible al que queremos reemplazar».
«En los últimos cinco años hemos logrado abaratar los costes a un tercio del punto de partida, y ahora ya sabemos con certeza que un biocombustible obtenido a partir de microalgas es eficiente, por tanto, estamos en la buena dirección», concluye.