Aplicación de tecnologías innovadoras en el desarrollo de una biorefinería de microalgas viable y sostenible

Las necesidades ambientales y energéticas del planeta han hecho que surja el interrogante sobre las causas que impiden hasta el momento un mayor desarrollo de una de las alternativas renovables, y aparentemente más sostenibles, para la producción de energía como es la obtención de biodiesel a partir de microalgas.

Durante el desarrollo del proyecto ENERGREEN (EFA217/11) se demostró  la viabilidad técnica de la obtención de biodiesel mediante cultivo de microalgas y sus ventajas medioambientales en comparación con la obtención a partir de cultivos tradicionales. Además, se demostró  el potencial de estos cultivos para establecer esquemas de explotación integral, dado que diferentes fracciones residuales derivadas de la extracción de aceite se re-valorizaron como productos finales. En este mismo proyecto se encontró, sin embargo, que la implementación industrial de los cultivos de microalgas como fuente de biodiesel estaba limitada por la fuerte reducción de la productividad de acetites en la etapa preindustrial, lo que repercutía negativamente en la aplicabilidad del resto de los procesos que forman parte de la biorefinería.

Teniendo en cuenta esta limitación, actualmente en el marco del proyeco CYCLALG (EFA037/15) se plantea el cultivo heterotrófico de especies de microalgas oleaginosas como vía alternativa a los cultivos fotoautótrofos, con el fin de mejorar la eficiencia productiva del proceso. Mediante el uso de cultivos heterotróficos, se espera una mejora significativa de la productividad de biomasa y un incremento de su contenido oleico, que junto a la reducción en la duración de los ciclos de cultivo se traduce en un incremento final del rendimiento anual del producto biodiesel. Los cultivos heterotróficos garantizan además la reproductividad del proceso, evitando variaciones estacionales características de los cultivos fotoautótrofos y garantizando una  seguridad en la producción.

A pesar de lo anterior, los cultivos heterotróficos no se pueden emplear actualmente para finalidades energéticas debido a que el cultivo requiere de fuentes orgánicas de carbono y nitrógeno, mucho más caras que los tradicionales fertilizantes inorgánicos. Para resolver esta limitación económica y mejorar la eficiencia en la gestión de recursos, en CYCLALG se plantea la utilización de la biomasa residual obtenida en el proceso, así como la adición de otros residuos agroalimentarios, en la elaboración del propio medio nutritivo del cultivo. El concepto de bioeconomía circular que refleja el proyecto es desarrollar, validar y transferir un conjunto de procesos tecnológicos que se integren en el desarrollo de una biorefinería de microalgas, permitiendo no sólo producción de microalgas y su conversión a biodiesel, sino el aprovechamiento de diferentes subproductos y residuos orgánicos para la co-obtención de un abanico de productos con valor añadido en las industrias química, energética y agropecuaria.

El objetivo es promover el uso de microalgas como fuente de energía renovable mediante mejoras en la viabilidad económica y sostenibilidad medioambiental del proceso y bajo la premisa fundamental “residuos cero”.