Biocombustible: cómo las nuevas tecnologías de microalgas pueden acelerar el fin de nuestra dependencia del petróleo



Los chinos han utilizado las microalgas con fines medicinales y nutricionales durante miles de años con la creencia de que podían curar casi cualquier problema de salud. 


por Callum Russell


La idea de que las microalgas tienen poderes curativos extraordinarios no es tan descabellada como algunos podrían pensar. Aunque los antiguos chinos creían que las microalgas eran responsables de los beneficios para mejorar la salud, ahora sabemos que, de hecho, fueron los compuestos bioquímicos producidos por estas criaturas microscópicas los que proporcionaron la «magia».

Hay aproximadamente 100.000 especies de microalgas, cada una con su propio conjunto distinto de propiedades. Esta diversidad permite que las microalgas florezcan en casi todos los entornos de la Tierra. En su mayoría, existen en hábitats acuáticos, como aguas dulces o residuales, pero se han encontrado en suelos húmedos e incluso en bancos de nieve.

Las microalgas generalmente se describen como verdes, y esto es cierto para especies como B. braunii y C. vulgaris . Pero hay otras especies, como C. officinalis, que es roja o F. spiralis, que es marrón. Cada clasificación produce diferentes tipos o cantidades de compuestos bioquímicos, lo que hace que algunos sean más útiles para ciertas aplicaciones que otras.

Durante las últimas décadas , la investigación ha demostrado el enorme potencial de las microalgas, especialmente en la producción de biocombustibles , combustible que se crea a partir de material vegetal o desechos animales. Quería revisar esta investigación para proporcionar un marco para establecer las especies de microalgas más adecuadas para la producción de biocombustibles a gran escala que, en última instancia, puedan competir con los gigantes del petróleo y el gas y reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles .

La magia de las microalgas

Las microalgas tienen una capacidad única para convertir la luz solar y el dióxido de carbono en una amplia gama de compuestos bioquímicos. A pesar de estar clasificados como animales, metabolizan de la misma manera que las plantas, produciendo oxígeno para reponer lo que consumimos los humanos. Este ciclo actúa como un sistema de captura de carbono, mediante el cual el CO₂ nocivo de la atmósfera se convierte en oxígeno útil. Las microalgas también producen una amplia gama de otros compuestos que se encuentran dentro de las células, y estos son los que hacen que las microalgas sean tan buenas para combatir los efectos del calentamiento global.

Generalmente, los productos de las microalgas se pueden agrupar en tres clases: proteínas, carbohidratos y lípidos (grasas). Pero la investigación ha encontrado que hay varios otros compuestos bioquímicos de alto valor que tienen aplicaciones significativas en una amplia gama de industrias diferentes. Por ejemplo, las microalgas producen compuestos conocidos como carotenoides, más conocidos como colorantes o pigmentos. Estos compuestos son los responsables de dar al salmón su color rosado, ya que los alimentos que consumen contienen altas cantidades de carotenoides.

Otra clase de compuestos de alto valor son los ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). Estos compuestos son parte de la familia de los lípidos y juegan un papel vital en el suministro de energía a las células. Las microalgas se han considerado una de las fuentes más ricas de estos compuestos, que ayudan a tratar los efectos de la diabetes y la artritis .

Pero, ¿cómo es posible que estos organismos produzcan aceite que se pueda usar en automóviles? La gasolina y el diésel que se utilizan actualmente se derivan del petróleo crudo que se formó hace millones de años a partir de criaturas marinas muertas. Pero el biocombustible moderno se produce a partir de organismos vivos en tiempo real.

Cómo se produce el biocombustible

El biocombustible hecho de microalgas es actualmente una de las alternativas de combustibles fósiles más prometedoras para sostener la demanda mundial de energía. Esta no es una tarea fácil, especialmente teniendo que competir con una industria altamente rentable que se ha establecido durante más de un siglo. Pero a diferencia del petróleo, que no es renovable, el biocombustible es una fuente de combustible renovable y sostenible. Desafortunadamente, la economía de los biocombustibles aún no puede competir con los combustibles fósiles tradicionales. Todo se reduce al resultado final, y actualmente la tecnología de ampliación requerida aún no está aquí.

Las microalgas no producen biocombustible directamente, producen lípidos (grasas). Para hacer biocombustible, estas grasas deben convertirse a través de un proceso conocido como transesterificación . El proceso implica eliminar la mayor cantidad de agua posible, lo que se conoce como deshidratación, pero requiere cantidades significativas de energía, lo que genera altos costos operativos. Como resultado, el proceso general se vuelve demasiado costoso para competir con la industria del petróleo y el gas, a pesar de su impacto ambiental positivo.

Dejando de lado la economía, el futuro del cultivo de microalgas y la extracción de lípidos es extremadamente prometedor. El desarrollo de tecnologías híbridas acelerará el cambio global para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Estos incluyen fábricas de células que usan nanopartículas de oro , partículas subatómicas similares a los átomos que forman los componentes básicos de la materia física, para aumentar las tasas de producción y aumentar la eficiencia.

Otra posible solución es un proceso conocido como «ordeño». Los métodos tradicionales de cultivo de microalgas implican su destrucción una vez finalizado el período de cultivo, lo que limita todo el potencial que puede ofrecer cada célula. Al igual que ordeñar una vaca, el proceso se puede repetir sin matar a la vaca, y lo mismo ocurre con las microalgas. Al eliminar repetidamente compuestos de alto valor del mismo cultivo de microalgas , se pueden eliminar los problemas de alto costo de producción, lo que da como resultado un proceso sostenible y escalable para el futuro.

Esto daría como resultado que los biocombustibles se vuelvan competitivos en costos con respecto a los combustibles fósiles actuales, lo que ayudaría a acelerar el cambio hacia fuentes de energía alternativas. Desafortunadamente, la perspectiva de una producción competitiva de biocombustibles tiene un largo camino por recorrer antes de que pueda competir con los precios y las cantidades de los combustibles fósiles. Pero estas tecnologías en desarrollo tienen el potencial de acelerar la transición necesaria para ayudar al mundo a alcanzar sus objetivos de emisiones para 2050.


Proporcionado por La Conversación

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lee el artículo original .



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