Biocombustibles en la actualidad. Biodiésel a partir de microalgas

La industria química siempre se ha caracterizado por ser fundamental en la fabricación de productos esenciales para la sociedad actual, sin embargo, su dependencia con los recursos fósiles ha creado una gran preocupación por el impacto ambiental y la dificultad a la hora de su reciclado o degradación; es por ello que, actualmente en el mundo el número de leyes, multas y asociaciones sobre el manejo de productos químicos peligrosos para mejorar los niveles de protección ambiental y de la salud humana han ido aumentando.

En este sentido, y debido al agotamiento de dichos recursos, así como el incremento de sus costos, la materia prima de origen biológico (producción de biomasa de plantas y algas) se ha convertido en una importante opción para las industrias químicas. Ya se practica a gran escala la producción óptima de cultivos de plantas, sólo para estos fines. Ejemplos muy conocidos son la producción de biodiesel (biocombustible), bioetanol y el etileno.

BIODIÉSEL

El biodiésel se obtiene a partir de recursos renovables como aceites vegetales, grasas animales, metanol, y últimamente se ha estudiado su producción a partir de microalgas (Monthieu, 2010; Jaramillo, 2011). Es un monoalquil éster de un ácido graso de cadena larga, el cual debe su nombre a motores de ignición por compresión o motores diesel.

El biodiésel se obtiene por reacciones de esterificación y transesterificación de los triglicéridos de dichos aceites por lo que su uso reduce la producción de compuestos tóxicos, así como otorga mayor seguridad en caso de accidentes en donde se exponga a dicho combustible ya que es biodegradable. Entre los aceites utilizados para su producción se tienen, el de maíz, girasol, coco, tempate, colza, palma, entre otros.

Las microalgas son protistas fotosintéticos acuáticos los cuales presentan ciertas ventajas frente a las plantas verdes en cuanto a la tasa fotosintética, demostrando una mayor eficiencia, así como ventajas en el cultivo de las mismas, ya que al estar adaptadas a un medio acuático, la presencia de tierra, fluctuaciones en la salinidad del agua o en la incidencia de la luz solar, no afectan al crecimiento de las mismas, el cual es exponencial al igual que las bacterias, por lo que pueden cultivarse durante todo el año. Asimismo, los cultivos de microalgas se consideran ventajosos pues el contenido de agua necesario para los cultivos es mucho menor al usado para cultivos de plantas verdes, y además se elimina el uso de productos químicos a acción herbicida, fundamentales para la producción de plantas terrestres.

VENTAJAS DEL BIODIÉSEL PRODUCIDO A PARTIR DE MICROALGAS:

• La rápida producción de organismos y por tanto de aceites, hace que el rendimiento sea mucho mayor en comparación con las plantas, a su vez que el costo sea menor. Aprovechando esta característica de las algas, se puede inducir a los organismos a condiciones de estrés lo que hace que generen mayor cantidad de aceites.

• La naturaleza de los ácidos grasos producidos por las algas hace que sean más estables a temperaturas bajas (bajo punto de fusión).

• En un mismo reactor es posible utilizar algas con un alto contenido en azúcares y favorecer la producción a su vez de etanol, el cual se usa posteriormente como aditivo en los combustibles.

• La composición bioquímica de los metabolitos y constituyentes de las algas hace que, además, su cultivo se aproveche para otros fines.

Por lo expresado anteriormente, la biotecnología industrial está centrada hacia la maximización en la obtención de éstos y muchos otros productos de alto valor, con la optimización de la catálisis enzimática (catálisis selectiva), a través de los avances en la genómica, proteómica y bioinformática.

Por otra parte, mediante la valoración de estos productos renovables, se da a conocer el rendimiento de los mismos y su impacto ambiental. Recientemente, muchos productos en el mercado han incluido esta valoración en su etiqueta; no obstante, se tiene la otra cara que arroja la evaluación, y es la comercialización masiva, lo que genera un aumento en la deforestación de bosques, expansión indiscriminada de la frontera agrícola, entre otros.

La biotecnología industrial actual pretende lograr el desarrollo de biocatalizadores novedosos y mejorados para el procesamiento de de biomasa y elaboración de productos químicos, desarrollar herramientas y técnicas eficaces para la detección rápida de biocatalizadores con las funciones y las propiedades deseadas, cuantificar y valorar el medio ambiente real y los beneficios económicos de los procesos, entre otros.

Referencias bibliográficas:

Jaramillo, J. (2011). Evaluación tecno-económica de la producción de biocombustibles a partir de microalgas. Universidad Nacional de Colombia. Maestría en Ingeniería-Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería y Arquitectura. Manizales, Colombia.

Monthieu, C. (2010). Estudio técnico económico de la extracción de los lípidos de las microalgas para la producción de biodiesel. Proyecto fin de carrera. Universidad Pontificia Comillas. Escuela técnica superior de ingeniería (icai). Ingeniería en organización industrial. Madrid, España.

Rajni,H; Ulrika, T; Linda, G; Pal, B. (2007). Industrial biotechnology for the production of bio-based chemicals –a cradle-to-grave perspective. Department of Biotechnology, Centre for Chemistry & Chemical Engineering, Lund University. Lund, Sweden. TRENDS in Biotechnology Vol.25 No.3.