Exprimiendo a las microalgas

La energía es algo esencial en nuestro mundo, sin electricidad o combustible nada sería como hasta ahora. Aquí os presentamos una alternativa para los combustibles fósiles, cuyo agotamiento es uno de los problemas no tan futuros de la sociedad actual. 

¿Qué son los biocombustibles?

Relación entre la biomasa, los seres vivos y el medioambiente

La biomasa es una de las conocidas como “energías renovables” y engloba cualquier tipo de desechos orgánicos procedentes de plantas o animales como pueden ser madera o residuos biodegradables. Los biocombustibles son el resultado del uso de esta biomasa para producir energía. Este tipo de combustibles tienen un impacto neutro en la atmósfera porque no emiten gases de efecto invernadero. 

Hay dos tipos de biocombustibles: de primera o de segunda generación. Los biocombustibles de primera generación se obtienen a partir de materias primas de origen comestible como azúcares o aceites vegetales. Los biocombustibles de segunda generación se obtienen a partir de materias primas no comestibles, como aceites usados o microalgas. 

Las microalgas tienen una estructura celular sencilla, por lo que generalmente son más eficientes que otro tipo de plantas (hasta 30 veces más) para transformar la energía solar en lípidos/grasas (mediante la fotosíntesis), y a partir de estos lípidos será de donde obtendremos los biocombustibles. Además, las microalgas no necesitan suelo cultivable y, por tanto, son las que más nos interesan, pues así no hay competencia con los cultivos agrícolas. Eso sí, este tipo de algas no son las que normalmente te puedes encontrar en la playa. 

Estas características hacen que las microalgas sean una opción muy prometedora para la producción de combustibles económicamente viables y ambientalmente beneficiosos. En esta entrada, nos centraremos en el biodiesel. 

¿Cómo se produce biodiesel a partir de microalgas? 

Tanques de cultivo de microalgas a gran escala

Una vez seleccionada la cepa de microalga con los mayores rendimientos, se cultivan en grandes estanques abiertos o en fotobiorreactores. Los estanques abiertos tienen el problema de que se contaminan fácilmente, por lo que los fotorreactores son los más usados al tener la opción de controlar todo el proceso aislado del exterior. Después de la cosecha de las microalgas, se extraen los lípidos de las células a través de diferentes métodos como centrifugación, rotura térmica o disolventes. Sin embargo, no se pueden emplear estos aceites directamente como biocombustible porque su elevada masa molecular y su estructura hacen que sean demasiado viscosos. Esto puede causar muchos problemas en la combustión y en el funcionamiento de los motores actuales. 

Esquema del proceso de obtención de biocombustible a partir de microalgas

Para rebajar la viscosidad de los aceites se emplea la transesterificación en el proceso de fabricación. Químicamente, la transesterificación es la transformación de un triglicérido en un éster de alcohol (o biodiesel), en presencia de un alcohol y un catalizador (como podría ser una enzima), obteniendo glicerina de forma adicional. Después de la reacción química, se obtiene dos capas separadas en el medio: en la parte inferior, la glicerina, que puede ser utilizada para, por ejemplo, hacer jabones; y en la parte superior, el biodiesel. Esta mezcla se refina para eliminar la glicerina. Así, el producto final será un biodiesel de microalgas con propiedades similares a las del diesel obtenido a partir del petróleo común. 

Este proceso de extracción del biodiesel de las algas es universal, pero luego (como siempre) cada empresa tendrá sus propios métodos para mejorar el rendimiento y producir grandes cantidades de biodiesel, y además alcanzar este objetivo es una de sus mayores inversiones a nivel económico. Un ejemplo de cómo conseguir estas mejoras, es a través de la ingeniería genética, que permite aumentar la producción de lípidos mediante el aumento de la expresión del gen del enzima implicado en su síntesis. 

Las pruebas comerciales con el biodiesel de microalgas han resultado prometedoras, pero la optimización del método de producción es un factor clave para poder asegurar una producción a gran escala. Unas de las desventajas que presentan las microalgas es que el contenido energético de su biodiesel es algo menor que el del diesel procedente del petróleo, por lo que los motores actuales requerirían un mayor consumo de este biodiesel. Aunque esta contra que parece bastante desmotivadora, el uso de estos biocombustibles sería mucho más barato porque proviene de un recurso “renovable” y, además, la contaminación es mucho menor. 

Por último, hay que aclarar que esto todavía está en vías de desarrollo, aunque en un futuro (más bien próximo) será algo a tener muy en cuenta, sobre todo porque no requiere una adaptación de los coches que hay hoy en día, pues los motores diesel aceptan este tipo de combustible. En cambio, si nos adaptáramos a la energía eléctrica, todo el mundo tendría que comprarse un coche nuevo (cosa que no le haría mucha gracia a la gente).

Os dejamos un vídeo muy interesante sobre este tema, para añadir un poco más de información.

Vídeo documental sobre el uso de microalgas para obtener 

biocombustibles. Obtenido de YouTube (canal Paul Glaz). 

Referencias
- Las microalgas oleaginosas como fuente de biodiesel: retos y oportunidades. Maribel M. Loera-Quezada y Eugenia J. Olguín.
- A critical review: microalgae as a renewable source for biofuel production. S.Karthikeyan. IJERT.
- Producción de biocombustibles a partir de microalgas. Luis Carlos Fernández-Linares; Jorge Montiel-Montoya; Aarón Millán-Oropeza y Jesús Agustín Badillo-Corona. Ra Ximhai Universidad Autónoma Indígena de México.
- A realistic technology and engineering assessment of algae biofuel production. T.J Lundquist, I.C. Woertz, N.W.T. Quinn, and J.R: Benemann.
- Fuente de imágenes: Google.
- Fuente de vídeo: YouTube.