Proyectos con Microalgas se Multiplican en América Latina

1 May, 2012 | By More

PROYECTOS CON MICROALGAS SE MULTIPLICAN EN AMÉRICA LATINA English
Por: Dora de Alonzo, Ph.D. ¦ 30 de abril de 2012

algasEl cultivo de microalgas es visto como una alternativa prometedora para la bio-fijación de CO2, el tratamiento de aguas de desecho, la bio-remediación de suelos, la producción de intermediarios de la bio-refinería (como lípidos), la biosíntesis de nutrientes y la producción de biopolímeros. Actualmente, los proyectos de cultivo de microalgas se multiplican rápidamente en Latinoamérica desde la escala de laboratorio hasta la escala industrial.

Brasil es líder tanto en investigación como el desarrollo de proyectos de microalgas en America Latina. Petrobras y la Universidad Federal del estado de Río Grande del Norte inauguraron recientemente una planta piloto para el cultivo de microalgas fototrópicas [i], las cuales utilizan el CO2 como fuente de carbono y la luz para realizar la fotosíntesis. Una vez las microalgas se multiplican y acumulan lípidos están son típicamente separadas por medio de filtración y el aceite puede ser extraído con métodos convencionales y no-convencionales. La ventaja de utilizar microalgas para obtener aceites es que los lípidos son moléculas con cantidades bajas de oxigeno y se pueden convertir, ya sea a través de reacciones de transesterificación o hidrogenación, en biodiesel o una mezcla de hidrocarburos como biogasolina, biojet y biodiesel, respectivamente.

También en Brasil, las empresas Bunge y Solazyme anunciaron en Abril la construcción de una planta industrial de microalgas heterotróficas adyacente al ingenio Moema de caña de azúcar [ii]. La capacidad instalada de esta planta se proyecta de 100,000 toneladas métricas de aceite de microalgas anuales. El tipo de microalgas a utilizar, a diferencia de las fototrópicas, emplea carbohidratos (como glucosa y sacarosa) como fuente de carbono en lugar de CO2 y puede crecer en ausencia de luz en fermentadores convencionales.  Según Solazyme, esta microalga propietaria tiene la capacidad de acumular hasta un 80% de su peso en forma de lípidos. Esto significa que la conversión de azúcares a aceites es bastante eficiente y con los bajos precios del azúcar de caña en Brasil se puede esperar factibilidad económica.

Muchos consideran que la manera más sostenible de cultivar microalgas es cerrando el ciclo de carbono a través de la utilización del CO2 que de otra forma terminaría en la atmósfera. A pesar de ello, los cultivos de microalgas, ya sea en laguna abierta o fotobioreactores, son usualmente no económicos debido a los bajos rendimientos de biomasa y los costos de separación. Es por ello, que investigadores de la Universidad de Almería en España investigan la modificación genética de una microalga autóctona almeriense, Scenedesmus almeriensis [iii]. El objetivo es obtener una microalga para que se pueda emplear de forma industrial es una alta productividad (que se reproduce rápidamente), resistencia a las variaciones climáticas (como la luz, temperatura y contaminación) y una capacidad aceptable de acumulación de lípidos. Y así como esta microalga fue descubierta por casualidad en España en 2005, científicos Latinoamericanos tienen una gran oportunidad debido a la biodiversidad de la región de descubrir una especie autóctona que pueda rendir en condiciones industriales.

Algunas de las investigaciones actuales en la región con respecto al cultivo de microalgas a continuación:

Grandes son los esfuerzos por cerrar de forma inteligente y eficiente el ciclo del carbono para producir energía y reducir la huella de carbono de forma simultanea. Pero mientras las alternativas para producir biocombustibles con microalgas fototrópicas todavía no son rentables, otros industrias están siendo pioneras en la producción de otros productos de valor utilizando cultivos de microalgas. En Chile, se anunció recientemente la integración del CO2 generado por la industria vitivinícola para la producción de la microalga Spirulina que tiene un alto valor nutricional y puede ser utilizada para consumo humano. Según el Diario Financiero, en este proyecto participan Aeon Biogroup, la Fundación para la Innovación Agraria (FIA), la viña Miguel Torres y Aquasolar Microalgas [vi].

 Referencias:



[i] http://spanish.news.cn/tec/2012-04/04/c_131506597.htm

[ii] http://solazyme.com/media/2012-04-03

[iii] http://noticias.lainformacion.com/salud/genetica/investigadores-de-la-ual-crean-un-metodo-para-modificar-microalgas-con-las-que-producir-biodiesel_Q7ioCAIZIdNd3GjO3bemI6/

[iv] Bioresource Technology 102 (2011) 5248–5250

[v] Water Research 45 (2011) 11-36

[vi] http://www.df.cl/desechos-vitivinicolas-para-la-produccion-de-microalgas/prontus_df/2012-04-17/221639.html

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MICRO-ALGAE PROJECTS MULTIPLY IN LATIN AMERICA

 By: Dora de Alonzo, Ph.D. ¦ April 30th 2012

algasMicroalgae cultivation is seen as a promising alternative for CO2 biofixation, wastewater treatment, soil bioremediation, the production of biorefinery intermediates (such as, lipids), the biosynthesis of nutraceuticals and the production of biopolymers. Currently, microalgae projects multiply quickly in Latin America all across laboratory scale to the industrial scale.

Brazil is leader in microalgae research and development in Latin America. Petrobras and the Universidad Federal del Estado de Río Grande del Norte recently inaugurated a pilot plant for the cultivation of phototropic microalgae [1] which employs CO2 as carbon source and light for photosynthesis. Once the microalgae multiply and accumulate lipids, these are typically separated by means of filtration and the oil can be extracted with conventional and non-conventional methods. The advantage of using microalgae to obtain oils is that the lipids are molecules with low oxygen contents making possible to convert them, via transesterification or hydrogenation reactions, into biodiesel or a mixture of hydrocarbons, such as, biogasoline, biojet fuel and biodiesel, respectively.

Also in Brazil, Bunge and Solazyme announced in April the construction of an industrial plant of heterotrophic microalgae which will be adjacent to the Moema sugar cane mill [2]. The installed capacity of this plant is expected to be 100,000 metric tons of algal oil per year. The type of microalgae to be employed, unlike the phototropic ones, consume carbohydrates (such as, glucose and saccharose) as carbon source instead of CO2 and can grow in the absence of light in conventional fermentors. According to Solazyme, this proprietary microalga has the capacity to accumulate up to 80% of its weight in the form of lipids. This means that the sugar conversion into oils is quite efficient and with the low prices of cane sugars in Brazil it could be economically competitive.

Many consider that the most sustainable way to cultivate microalgae is to close the cycle of carbon through the use of CO2 that would otherwise end up in the atmosphere. However, microalgae cultivation, either in open ponds or photobioreactors, is usually noneconomic due to the low yields of biomass and the costs of separation. It is for this reason, that researchers at the University of Almeria in Spain are investigating the genetic modification of an Almerian native microalgae, Scenedesmus almeriensis [3]. The objective is to obtain a microalgae strain that can be used at the industrial scale which has a high productivity (reproduces fast), resistance to environmental changes (such as, light, temperature and contamination) and an acceptable lipid accumulation yield. And just like this microalgae which was discovered by chance in 2005 in Spain, Latin American scientists have a great opportunity due to our biodiversity to discover a native species that it is scalable to industrial conditions.

Some of the current investigations on microalgae in the region are the following:

In Brazil, Fernandes and collaborator at the Federal University of Ceará have recently published biomass and oil yields for 10 species of microalgae [4].

In Mexico, Bashan and collaborator at CIBNOR (Biological Research Center of the Northwest) study the cultivation of heterotrophic microalgae strains [5].

In Costa Rica, financed by IDEAS 2011, Guerrero and research team will study an integrated system for microalgae and biodigestion to obtain biofuels.

In Colombia and Mexico, the consortium integrated by GTESCO and the Institute of Superiors Studies of Monterrey also received a grant from IDEAS 2011 to investigate microalgae for biofuels.

There exist great efforts to close the carbon cycle smartly and efficiently to produce energy while reducing the carbon footprint. However, while the alternative to produce biofuels from phototropic microalgae is still not profitable, other industries are pioneering the production of other valuable bioproducts via microalgae cultivation. In Chile, it was recently announced the integration of the CO2 generated by the wine industry for the production of Spirulina microalgae which has a high nutritional value and can be used for human consumption. According to Diario Financiero, the participants of this project are Aeon Biogroup, the Foundation for the Agrarian Innovation (FIA), the vineyards of Miguel Torres and Aquasolar Microalgas [6].

References:


[1] http://spanish.news.cn/tec/2012-04/04/c_131506597.htm

[2] http://solazyme.com/media/2012-04-03

[3] http://noticias.lainformacion.com/salud/genetica/investigadores-de-la-ual-crean-un-metodo-para-modificar-microalgas-con-las-que-producir-biodiesel_Q7ioCAIZIdNd3GjO3bemI6/

[4] Bioresource Technology 102 (2011) 5248–5250

[5] Water Research 45 (2011) 11-36

[6] http://www.df.cl/desechos-vitivinicolas-para-la-produccion-de-microalgas/prontus_df/2012-04-17/221639.html

 

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Category: Bioenergía: Biomasa, Biocombustibles y Biogas

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