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Biodiesel de Algas. Combustible Algal

22/05/2011 15:48 0 Comentarios Lectura: ( palabras)

La producción de biodiesel a partir del aceite de cultivos de algas constituye de las alternativas a los cultivos agrarios como la caña de azúcar, maíz, remolacha, etc.. Las ventajas de esta tecnología parecen contundentes

Desde que el ingeniero, Rudolph Diesel, a finales del siglo XlX, inventó el motor de combustión que utilizaba fuel oil desarrolló posteriormente innovadoras versiones de máquinas que utilizaban aceite de cacahuete (maní) y aceite de palma como energía. Durante la década de los años veinte, los fabricantes de motores diesel adaptaron sus propulsores a la menor viscosidad que les brindaba elcombustible fósil (gasóleo) frente al aceite vegetal. La industria del petróleo aprovechó el contexto de mercado que les brindaba un menor coste de producción del gasóleo que la alternativa extraída de la biomasa para incrementar su presencia en el mercado de los carburantes. Esta situación de ventaja para el combustible fósil, produjo la desaparición material del obtenido a partir de la biomasa. La actual preocupación por el impacto ambiental, la menor diferencia de precios entre los productos de uno u otro origen y la disminución de las reservas petrolíferas, han hecho de los biocombustibles, una alternativa efectiva. Algunos expertos la denominan biocombustible de tercera generación. Particularmente, bajo mi perspectiva de profano, pero con considerando la gran cantidad de información existente en el campo de nuevas energías renovables, tal denominación habría que aplicársele a la procedente de la microbiología energética de la Biotecnología y el estudio de la implantación de las refinerías unicelulares para la obtención del etanol, el biodiesel y otros sustitutivos de los combustibles fósiles, si bien creo está todavía en una fase experimental, es merecedora de tal designación.

En el año 1970 el biodiesel obtuvo un desarrollo propio de la crisis energética y el elevado costo del petróleo de aquellos tiempos. En la década posterior Austria y Alemania emprendieron las primeras pruebas con este combustible vegetal.

En 1985 en Silberberg (Austria) se construyó la primera planta piloto productora de biodiesel a partir de las semillas de colza o canola (canadian oil low acid o aceite canadiense bajo en ácido). Como aceite de colza se loa conoce en España En la Unión Europea, la Agencia Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) tiene una definición equivalente al aceite de canola canadiense que es el "aceite de colza refinado y bajo en ácido erúcico“. Alemania, Austria, Canadá, Estados Unidos, Francia, Italia, Malasia y Suecia son percusores en la producción, ensayo y uso de biodiesel en automóviles.

El biodiésel, en la modalidad del obtenido a partir de lípidos naturales como aceites vegetales o grasas animales (con o sin una utilización previa), mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación. Los resultados de estos procesos se aplican en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo. Entidades y empresas de Estados Unidos y de otros países (entre ellos España) están orientando recursos hacia productos sustitutivos y complementarios del etanol procedente del cultivo de maíz por productos procedentes de la biomasa de las algas. En la Universidad de Jaén, Sebastián Sánchez Villasclaras con un grupo de expertos ha iniciado un estudio de investigación orientado a la limpieza de aguas residuales terciarias a través de la microalga Botryococcus braunii (ver más: http://es.wikipedia.org/wiki/Combustible_algal), que produce grandes cantidades de hidrocarburos líquidos con el objetivo de obtener aguas limpias reutilizables.

Botryococcus_braunii1 Botryococcus braunii

La producción de biodiesel a partir del aceite de cultivos de algas constituye de las alternativas a los cultivos agrarios como la caña de azúcar, maíz, remolacha, etc.. Las ventajas de esta tecnología parecen contundentes: las algas tienen un alto rendimiento por superficie cultivada, bajos costes de producción y no perjudican tanto a otros productos alimenticios como otros cultivos energéticos. Igualmente en algunos casos aprovechan las emisiones de CO2 de centrales térmicas o de otro tipo de industrias para el cultivo de las algas, cambiando algunos problemas ambientales en materia prima para la producción de combustible.

La producción de biodiesel a partir del aceite de cultivos de algas

Las algas necesitan tres componentes esenciales para su desarrollo: luz, anhídrido carbónico y agua. Algunas especies contienen un alto contenido en grasas, que resultan esenciales para la producción de aceite o biodiesel. Se cultivan en balsas, tubos o canales de escasa profundidad, para permitir una mayor iluminación. En su interior se mantiene un flujo y temperaturas constantes, y se inyecta CO2 y nutrientes. Una vez desarrolladas, se extraen de su medio de crecimiento mediante un adecuado proceso de separación y se extrae el aceite sin necesidad de secarlas de antemano. Los factores que controlan su crecimiento, como nutrientes o temperatura, deben estar monitoreados en todo momento y el enriquecimiento con CO2 posibilita la producción de aceites y acelera el desarrollo. Se ha avanzado en la intensificación de estos cultivos mediante la producción en invernaderos, o en los llamados fotobiorreactores, sistemas cerrados que permiten el control y monitoreo de los distintos factores de crecimiento.

Las algas crecen en la mayoría de los lugares, excepto en el Ártico. Si la ciencia se dedica no sólo a la gran escala, sino a la pequeña, muchas comunidades locales y explotaciones particulares podrían cultivar sus propias plantaciones de algas y obtener nuevas fuentes de ingreso y combustibles para sus máquinas y motores, como consecuencia esta modalidad de autoabastecimiento aseguraría el suministro y la estabilidad de los costes.

Otra gran ventaja sería la no utilización de tierras de labor agrícola ni el empleo de agua potable. Ya en el año 1978 en EEUU la U.S. NREL (National Renewable Energy Laboratory), en su proyecto Aquatic Species Program desarrollo una investigación durante casi dos décadas sobre la producción general de energías a partir de las algas, que más tarde se centró en la producción del biodiesel de algas. En ese tiempo, Michael Briggs, del grupo de biodiésel en la universidad de New Hampshire, propone remplazar todos los combustibles de vehículos usando algas con un contenido de aceite mayor del 50% que crecerían en los estanques en plantas potabilizadoras, no cabe duda que su labor divulgadora sentó también un buen precedente. Sería en el año 1996 cuando la bajada del precio 20$/ barril, la administración norteamericana suspendió la investigación.

La producción de aceite de alga está evolucionando desde las pequeñas experiencias a escalas de mayor volumen. Es el caso de la empresa Oil Fox (Argentina), dónde están produciendo del orden de 100.000 litros de biodiesel por hectárea cultivada de algas /mes. Producción extraordinaria si la comparamos con la muchísimo menor de los 400 litros de media que produce una hectárea de soja/año.La materia prima de la planta de Oil Fox se compone en este momento de un 90% de aceite de soja y un 10% de aceite de algas, pero la compañía espera evolucionar en el futuro hasta depender en el exclusivamente de las algas, que pueden cultivarse en agua marina e incluso en aguas contaminadas.

La actual preocupación por el impacto ambiental y la disminución de las reservas petrolíferas, han hecho de los biocombustibles, una alternativa efectiva

El proceso de extracción de aceite de algas también produce pasta rica en proteínas de uso comestible, pues genera alimentos de bajo coste. El ciclo de crecimiento rápido de las algas beneficia también el medioambiente por la captura del dióxido de carbono.

No obstante, pese a las cifras y argumentos antagónicos de defensores y detractores que opinan que el combustible a base de algas puede llegar a ser muy costoso para producirlo a escala comercial. Pero la realidad es que cada vez se instalan más plantas que utilizan aceite de algas en todo el mundo, apostando por un futuro de creciente demanda de combustibles renovables.

Pese a estas diferencias de criterio, grandes compañías multinacionales de combustibles fósiles están dedicando grandes inversiones para el desarrollo del biocombustible procedente de las algas. La ENN Group (Cía.china de energía) y Duke Energy (una de las entidades mayores prestadoras de servicios públicos de EEUU), desarrollan un importante proyecto de microalgas para diferentes usos, entre los que cabe mencionar: productos alimenticios, biodiesel, plásticos biodegradables, etc.). La entidad británica Carbon Trust ha destinado una importante inversión al desarrollo de estas nuevas energías procedentes de las algas. La Exxon Mobil Corporation, Defense Advanced Research Projects Agency o DARPA). DARPA es una agencia del Departamento de Defensa del gobierno de los Estados Unidos, responsable del desarrollo de nuevas tecnologías usadas en el área militar. DARPA ( Dpto, defensa EEUU) Promotora de la financiación y desarrollo de grandes tecnologías como ARPANET (predecesora de internet, las NLS que fue el primero en tener un sistema de hipertexto y precursor en los interfaces gráficos de usuario.). Interesada en los biocombustibles de algas.de aplicación militar. En España el Plan E (Plan Español para el Estímulo de la Economía y el Empleo), contiene una partida que tendrán como objetivo la construcción de un centros de investigación de algas para la captación de CO2 y producción de biocarburantes.

Repsol. Desde el año 2006 comenzaron con Proyecto CENIT PIIBE (Proyecto de Innovación para el Impulso del Biodiesel en España) sus investigaciones han demostrado que el uso de las algas para la producción de aceites para combustibles cumple con una doble función: por un lado, absorben las emisiones de CO2 a la atmósfera, y por otro, desarrollan una energía de origen vegetal con cultivos que no interfieren con la alimentación. En estas conclusiones coinciden con las investigaciones que se están llevando a cabo en otros lugares del mundo. Existen compañías en el mercado desarrollando procesos para obtener biocombustibles a partir de las algas, pero hasta ahora la mayoría de ellas se han enfocado en hacer crecer y cultivar los microorganismos para obtener sus aceites, después refinar ese aceite en biocombustible o combustible de avión. En su lugar, Algenol ha elegido mejorar genéticamente ciertas cepas de Algas verdeazuladas, también conocidas como cianobacterias, para convertir la mayor cantidad posible de dióxido de carbono en etanol utilizando un proceso que no requiera el cultivo para poder obtener el combustible. Fuentes de la compañía anuncian la modificación última de estas algas para la producción etanol bajo la luz del sol a través de la fotosíntesis convirtiendo el dióxido de carbono y el agua en azúcares y después, bajo control de las enzimas sintetizando los azúcares en etanol. (Ver más: http://energyconsulting.wordpress.com/tag/algas/) La diferencia presentada por Algenol es que no tienen que cultivar las algas para extraer el etanol, con lo que eliminan la fase costosa y compleja para otras iniciativas dedicadas a la transformación de algas en biocombustible.

Las Algas verdeazuladas o cianofítas se llaman también cianobacterias o bacterias verdeazuladas porque, como éstas, carecen de membrana nuclear. Sin embargo, el hecho de que las algas verdeazuladas liberen oxígeno realizando una fotosíntesis similar a la de las plantas superiores, afirma su clasificación como algas y no como bacterias. Su color varía desde verdeazulado hasta rojo o púrpura y está determinado por la proporción de dos pigmentos fotosintéticos especiales: la ficocianina (azul) y la ficoeritrina (rojo), que tienden a enmascarar el color verde de la clorofila.

Bacterias1 Barcterias

Al igual que las bacterias, estas algas pueblan una gran inmensidad de lugares en el mundo. Tienen sus hábitats terrestres y acuáticos típicos y en condiciones tan extremas como pueden presentar las fuentes termales (a temperaturas superiores a 73 °C) o en las grietas de rocas situadas en el desierto. Desde hace pocos años, el Instituto Tecnológico de Tampere de Filandia está investigando sobre microorganismos de fuentes termales que pueden producir hidrógeno y etanol en condiciones termofííicas.

Todo lo expuesto nos lleva a considerar la gran importancia que tiene para toda la humanidad el campo de las fuentes energéticas renovables y a preguntarnos: ¿dónde nos encontramos actualmente? ¿cuales son los niveles de desarrollo reales alcanzados hasta el presente momento?. Es difícil conocer donde se encuentran exactamente unos y otros, refiriéndonos a aquellas entidades públicas y privadas inmersas en investigaciones y ensayos empíricos a pequeña escala. Son elevados los recursos comprometidos en sus proyectos y grandes sus expectativas. Nos llega una información caracterizada más por sus llamativos titulares que por la divulgación de sus contenidos. Además de que podamos ver intereses particulares, también hemos de considerar el gran desconocimiento de la mayoría de la población sobre estos temas de complejos fundamentos científicos y la creación de expectativas en las empresas intermedias en la cadena de distribución comercial.

Enrique Peña

Fuentes:

Biopetróleo:

- http://www.dgt.es/revista/num186/pdf/num186-2007-algas.pdf

- http://www.eve.es/ecomovil/

- http://www.dgt.es/revista/num186/pdf/num186-2007-algas.pdf

- http://es.wikipedia.org/wiki/Algas_verdeazuladas

- http://www.asturnatura.com/fichas/algas-verde---azuladas.html

- http://www.xenciclopedia.com/post/Biologia/Algas.html


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Autor:
Epd (11 noticias)
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Nota de prensa
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