APLICACIÓN DE LA BIOLOGIA SINTENTICA Y LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DE MICROALGAS

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- ESTADO DEL ARTE

El nacimiento del biocombustible ocurre en el año 1900 cuando Rudolf Diesel utilizó el aceite de maní en el primer motor diesel; este producto es actualmente conocido como biodiesel. Se trata de un combustible renovable, que puede ser utilizado en su forma pura, o mezclado en distintas proporciones con diesel en cualquier motor que utilice gasoil. El mismo es obtenido a partir de aceites vegetales y/o grasas animales (soja, girasol, mbokaja (coco), tártago, cebo, etc.). Actualmente es utilizado en varios países en distintos porcentaje de mezclas.

La Tabla 2, muestra los cinco mayores productores de etanol y biodiésel en el mundo, y las principales materias primas empleadas para su fabricación. Como se ve, casi toda la producción comercial de biodiésel ocurre en Europa, en particular en Alemania, Francia e Italia. Los países europeos producen más biodiésel que etanol, pero la producción total de los dos combustibles es pequeña comparada con la de bioetanol en Brasil y en Estados Unidos.

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- OBJETIVOS

6.1 GENERAL:

- Creación de biocombustibles a partir de microalgas.

6.2 ESPECIFICOS:

- Conocer los múltiples beneficios que traería la implementación de los biocombustibles usando microalgas

.

- Investigar si existe la probabilidad de que los biocombustibles traigan un mejor funcionamiento que los que genera los combustibles fósiles.

- METODOLOGIA:

La producción de biocombustibles a partir de microalgas es un proceso conformado, en términos generales, por las etapas elementales de producción de biomasa rica en lípidos, recuperación o cosecha de la biomasa, extracción de lípidos y transesterificación.

PRODUCCION DE BIOMASA ALGAL : En relación a la etapa de producción de biomasa de microalgas, actualmente existen sistemas de cultivo de microalgas destinados a la obtención de productos de alto valor agregado (pigmentos carotenoides, ácidos grasos esenciales - ω3 y ω6 -, compuestos isotópicos, ficobiliproteínas, farmacéuticos - anticancerígenos y antibióticos -, vitaminas C y E, etc.), no obstante ante la escasa flexibilidad económica del mercado de los biocombustibles, la optimización de tales sistemas de producción resulta necesaria (Arredondo & Vázquez-Duhalt, 1991; Schenk et al., 2008; Wijffels, 2008). Los sistemas empleados con mayor frecuencia en la producción de biomasa microalgal son los de tipo abierto, que a pesar de sus formas y tamaños diversos, destacan por asemejar el entorno natural de las microalgas[1].

SINTESIS DE LIPIDOS: Biosíntesis de lípidos microalgales. En términos generales, en el sistema fotosintético a partir de la energía proporcionada por los fotones presentes en el flujo luminoso, se lleva a cabo la oxidación catalítica del agua con la consecuente formación de protones, electrones y O2, los cuales a su vez posibilitan la obtención de los productos fotosintéticos: ATP y NADPH.Estos productos fotosintéticos son el sustrato del Ciclo de Calvin en el cual el CO2 es fijado en moléculas de 3 átomos de Carbono (3 C), las cuales a su vez son asimiladas como carbohidratos, lípidos y proteínas. En el caso particular de los lípidos microalgales, las moléculas de 3 C son transformadas a piruvato y acetil-CoA en el cloroplasto, donde las moléculas de acetil-CoA son carboxiladas y sometidas a numerosos ciclos de adición descarboxilativa y β-reducción para la síntesis de novo de ácidos grasos (grupos acilo: ACIL-ACP).[2]

- IMPACTO ESPERADO:

La tecnología microalgal presenta limitaciones diversas, siendo las más destacadas la dificultad para mantener monocultivos con altos rendimientos de biomasa, la selección de cepas de microalgas oleaginosas, la escasez de información relativa al escalamiento de sistemas de producción y el consumo elevado de energía por procesos de bombeo, transferencia de gases, mezclado, recolección y deshidratación de la biomasa. No obstante, los costos de producción de biodiesel microalgal pueden ser aminorados a través de distintas estrategias. Avances en la ingeniería de fotobioreactores, además del desarrollo de procesos económicos para la recolección de biomasa y su posterior transesterificación sin el requerimiento previo de procedimientos de deshidratación, son aspectos trascendentales para la reducción de costos.

La inmensa demanda de biocombustibles elaborados a partir de cultivos tradicionales provoca la destrucción amplias zonas selváticas y forestales con el fin de ampliar la superficie cultivable. Esto repercute muy negativamente en nuestros ecosistemas.

Es perfectamente posible realizar el cultivo de microalgas en estanques localizados en áreas desérticas o en terrenos improductivos para cualquier otro tipo de vegetal. Existen de hecho en ejecución centrales de producción de microalgas para biocombustibles en desiertos aprovechando las excelentes cualidades de insolación que ofrecen, para evitar todos estos daños ambientales.

- CONCLUSIÓNES:

- La producción de biocombustibles a partir de microalgas se encuentra en una fase de investigación inicial, siendo todavía relativamente escasos los estudios realizados, no disponibles. Aun así, la información disponible deja entrever que el cultivo de microalgas en fotobiorreactores para producir biocombustibles presenta una serie de exigencias y requerimientos que podrían limitar su implementación a escala industrial.

- El cultivo de microalgas permite la obtención de diversos productos para fines energéticos.

- BIBLIOGRAFIA

Joan García(1), Fabiana Passos(1), Ivet Ferrer(1) y Jacinto Mena(2) (1)GEMMA - Grupo de Ingeniería y Microbiologia del Medio Ambiente. Departamento de Ingeniería Hidráulica, Marítima y Ambiental. Universitat Politècnica de Catalunya joan.garcia@upc.edu (2)Fotobioreactores Industriales, S.L.

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