Las microalgas y su capacidad de salvar el mundo

Las microalgas, microorganismos microscópicos fotosintéticos, pueden ser un futuro recurso con altas posibilidades de ayudarnos a mejorar la vida en nuestro planeta. Se utilizan grandes cantidades de estos recursos en productos alimentarios, como gasificantes, espesantes y estabilizantes (E-401, E-405, E-406 agar, etc.) pero no tenemos en cuenta la cantidad de otros usos, como en biomateriales, farmacéutica y bioeconomía que se les da en nuestra vida moderna.

Ilustración 1. Método de acuicultura.

ACUICULTURA Y COSECHA DE MICROALGAS

La producción de estos microorganismos se divide en dos métodos principalmente, cultivo mediante acuicultura y cosecha o Harvesting. En acuicultura se destacan países como China, la mayor productora tanto de este método como de cosecha, Micronesia, Fiji, Papua Nueva Guinea y en general la zona de Oceanía y por último Japón. China alcanza a producir por ella misma más de diez millones de toneladas en peso húmedo de distintas clases de microalgas con una productividad de entre cuarenta y sesenta gramos en peso seco en un metro cuadrado. Según la FAO, en 2014 se producían en el mundo más de veintiséis millones de toneladas al año de microalgas siendo Arthrospira platensis y Chlorella sp. las principales especies producidas.

Ilustración 2. Especie Arthrospira platensisy

¿Y POR QUÉ SE MUESTRA TANTO INTERÉS EN LA PRODUCCION DE MICROALGAS?

Las características principales de estos microorganismos son fundamentales, ya que son capaces de producir biomasa por encima de las 100 toneladas por hectárea al año, son capaces de consumir 200 toneladas por hectárea al año de CO2, y tienen una gran capacidad de capturar nutrientes del medio tan importantes como el nitrógeno y el fósforo. A todo esto, se le debe sumar el poco espacio necesitado para almacenarlo y su tiempo de crecimiento tan escaso ya que duplican entre 10 y 36 horas.

Además, estas características presentes debemos destacar el punto diferencial de este microorganismo fotosintético, la eficiencia que tiene dentro del tratamiento de aguas residuales. Mientras que el digestato (composición de los residuos agrícolas y de la industria alimentaria) tiene un ratio de estimación de la biodegradabilidad en un afluente muy poco eficiente (COD/BOD ratio), grandes cantidades de N y P residuales, una turbiedad muy alta (30000) con una gran cantidad de solidos en suspensión totales (10000) difíciles de tratar, las microalgas reducen todos estos valores a casi lo inexistente, aportando valores ridículos de N y P residual en el tratamiento y no solo eso, sino que son capaces de crecer y cultivarse utilizando aguas como la de digestato y son capaces de recuperar el 90% de los nutrientes.

GASTOS ENERGÉTICOS EN PRODUCCIÓN DE MICROALGAS

Todo esto tiene un coste a escala industrial, por ejemplo, Aqualia con 250 plantas de tratamiento de aguas residuales que dan 500 millones de metros cúbicos de agua tratada al año tiene un coste de 0.2€/m3. Estas plantas consumen una energía de 0.5kWh/m3 más el tratamiento de eliminación de nitrógeno que va entre 5 a 8 euros el kilo y la eliminación de fósforo que cuesta entre 13 y 20 euros el kilo NO APROVECHABLES ya que las plantas no están diseñadas para producir biomasa y eso aumentaría el gasto energético considerablemente. Con esto en mente se diseñó una planta de tratamiento de agua con microalgas en el afluente y se comprobó que, mientas una planta convencional tenía una eficiencia energética del 51% la planta basada en microalgas tenía una eficiencia del 301% entre la energía consumida en el proceso y la consumida.

Con estos datos somos capaces de entre ver las grandes virtudes del cultivo de un microorganismo que, no solo es agradecido con las propiedades que aporta a la alimentación humana, sino que, sustenta gran parte de la salud que le debemos a nuestro planeta.

Bibliografía

Abalde, J., Cid, A., Fidalgo Paredes, P., Torres, E., & Herrero, C. (1995). Microalgas: cultivo y aplicaciones.

Carrillo, L. (2004). Energía de biomasa. SS Jujuy.

Leyva Guerrero, C. A. (2017). Revisión: Biocombustibles de segunda generación.

Antonio Javier Vargas

Estudiante del Grado en Química de la Universidad de Almería. Colaboró en el Departamento de I+D en Agroecology S.L. desarrollando diferentes proyectos en el área de microbiología agrícola.