Integración de tecnologías para el aprovechamiento energético de microalgas

Programa/Entidad: Apoyo a centros tecnológicos a través de proyectos consorciados 2007. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio.

Entidades Participantes: Fundación CIDAUT, ainia y Gaiker.

Breve descripción y objetivos del proyecto: El objetivo del proyecto es el desarrollo de un sistema de producción de biomasa acuática no competitivo con la producción de materias primas alimentarias diseñado específicamente para obtener productos energéticos de carácter renovable junto con otras sustancias de interés comercial, mediante un modelo de valorización integrado tipo biorrefinería, de alta sostenibilidad y viable económicamente.

El proyecto se desglosa en 5 grandes grupos de actividades, que recorren el desarrollo tecnológico en el abanico de tecnologías necesarias para asegurar el aprovechamiento energético integral de los cultivos de biomasa acuática, con especial atención a los cultivos de microalgas.

Cada uno de estos grandes grupos tiene participación de los distintos centros tecnológicos en función de sus áreas de conocimiento y experiencia demostradas. Los bloques de trabajo están conectados temporalmente y los resultados de unos se vierten sobre otros, si bien todos ellos comienzan prácticamente a la vez, coincidiendo con los trabajos iniciales de selección de tecnologías y procesos a aplicar y especies de algas a ser analizadas en las que se generará el conocimiento general de los procesos para ser particularizado a medida que avanza el proyecto. Los cuatro primeros grupos de actividades se refieren a los trabajos de investigación en cultivo, extracción, transformación en biodiesel y validación de la torta de algas, siendo el quinto grupo el más horizontal, enfocado en el ACV de todo el proceso.

El desarrollo o adaptación de las distintas tecnologías abordadas por los miembros del consorcio, su integración para el cumplimiento del objetivo principal del proyecto y la validación del desarrollo requieren el cumplimiento de un conjunto de hitos. Estos hitos están dispuestos en serie en el tiempo de manera que la consecución de cada uno de estos hitos permitirá la prosecución de los desarrollos del proyecto.

Resumen de las innovaciones tecnológicas y/o funcionales del proyecto: La producción de biodiésel a partir de semillas oleaginosas ha sido puesta en tela de juicio como energía renovable por una parte significativa de la comunidad científica, argumentando que el proceso de fabricación del biocombustible presenta un saldo energético negativo, es decir que el aporte de energía necesario para generar un litro de biodiésel es superior a la energía que puede generarse con el mismo volumen. Para apoyar el debate que este tema suscita en uno y otro sentido, se han llevado a cabo numerosos análisis del ciclo de vida del biodiésel. En el presente proyecto se hará un análisis del ciclo de vida de la producción de biodiésel a partir de aceite de microalgas, iniciativa de la que no existen referencias hasta la fecha. Este análisis presenta especial interés por combinar el sistema un tratamiento de aguas con una producción de biocombustible.

Resumen de los resultados alcanzados en el año 2007:  En la fase de proyecto abordada hasta el momento se han logrado los objetivos propuestos en cuanto a adquisición de microalgas con relativa facilidad de cultivo, apreciable producción de aceites, con relativa resistencia ambiental para crecer utilizando flujos residuales como nutrientes y de producir biomasa que pueda ser utilizada con fines energéticos (aprovechamiento de sus aceites, combustión, digestión anaeróbica, etc.). Esto se debe a que se identificaron cepas de microalgas capaces de crecer a partir de aguas residuales, sobre las que se iniciaron ensayos para evaluar inicialmente su comportamiento en medios de cultivo sintéticos y posteriormente su comportamiento modificando diversas condiciones del medio como pH, temperatura, aporte de CO2, agitación, etc.

Asimismo y acorde con el objetivo de obtener cultivos microbianos estables que crezcan en buenas condiciones utilizando flujos residuales conteniendo microorganismos de diverso tipo, se consideró la integración de la cepa de microalga inicialmente adquirida, a cultivos de microalgas autóctonas con probada capacidad de crecimiento en de aguas residuales. Debido a ello se iniciaron ensayos de aislamiento de consorcios microbianos estabilizados, que consisten en repetir periódicamente cultivos de microalgas sobre los que se aporta luz, CO2 y nutrientes provenientes de diferentes flujos residuales, utilizando en cada ensayo las microalgas crecidas en el anterior y de esta manera seleccionar a las que mejor crezcan en dichas condiciones.