Pais: Países bajos

Fecha: 11 de Febrero del 2022

Algas: aliados inesperados en la misión por un futuro circular  por WUR, Países bajos

En las circunstancias adecuadas, las algas diminutas pueden multiplicarse a tasas extremas, lo que significa que todo tipo de aplicaciones sostenibles se están volviendo más factibles. Pero mientras los investigadores en Wageningen están desentrañando más y más secretos sobre la producción de algas, la ampliación a un biorreactor de algas completo todavía no es tan fácil.

Muchas islas remotas tienen un desafío en común: casi nunca son autosuficientes. Numerosos productos esenciales, desde alimentos hasta combustibles, deben traerse del exterior. Esto hace que las islas dependan enormemente de otros países y, por supuesto, también genera muchas emisiones de CO? de los buques portacontenedores.

Pero, ¿y si pudieras producir algunos de estos productos en la isla de manera sostenible? Los científicos de Wageningen han ideado un proceso de producción de este tipo, con unos pocos organismos discretos que juegan el papel principal: las microalgas. Estas pequeñas potencias (la mayoría son incluso más pequeñas que un solo glóbulo rojo) pueden multiplicarse a velocidades extremas en las circunstancias adecuadas. Mientras que una plantación de aceite de palma de una hectárea produce unos 6.000 litros de aceite al año, un productor de algas puede esperar producir unos 35.000 litros en el mismo período.

Alimentos para pescado y sustitutos de la carne

Lo bueno es que estas microalgas también son una buena fuente de grasas y proteínas. Esto significa que todo tipo de aplicaciones interesantes se están volviendo factibles, explica el profesor de Ingeniería de Bioprocesos René Wijffels “Por ejemplo, puede convertir las microalgas en biocombustibles para garantizar la sostenibilidad de los vuelos hacia y desde las islas”. Este proceso de producción es todavía demasiado caro en la actualidad, pero ya son posibles otras aplicaciones a corto plazo. Las microalgas son muy adecuadas como alimento sostenible para piscifactorías o sustitutos de la carne, por ejemplo.

    Podríamos convertir las microalgas en biocombustibles para asegurar la sostenibilidad de los vuelos desde y hacia las islas

En los últimos años, Wijffels y sus colegas han estado buscando un lugar para producir estas microalgas a gran escala. Construyeron un biorreactor de prueba en la isla de Bonaire, en parte a pedido de las autoridades locales. Luego comenzaron la búsqueda de un 'sistema cerrado': un biorreactor de algas que funciona completamente con materias primas que están disponibles localmente. Wijffels: “Las algas son muy adecuadas para esto, ya que necesitan principalmente agua de mar, CO? y luz solar. Estas son materias primas inagotables que están presentes en abundancia en las islas tropicales”.

Tómalo suave

Pero el camino hacia un biorreactor de algas completo no está exento de problemas. Los investigadores se enfrentaron gradualmente a un serio desafío científico: a las microalgas no les gustan las altas temperaturas. Si la temperatura en su biorreactor de algas sube demasiado, un problema real en una isla tropical, la cosecha se pierde. Por supuesto, puede enfriar el biorreactor, pero esto cuesta mucha agua y electricidad, lo que no encaja en la imagen ideal de un sistema cerrado sostenible.

En los últimos años, dos estudiantes de doctorado, Robin Barten y Rocca Chin-on, han estado buscando formas de hacer que las algas sean adecuadas para las temperaturas tropicales de Bonaire. En primer lugar, en los laboratorios de Wageningen, Barten estudió qué tipo de microalgas son las más resistentes al calor. Luego de un riguroso proceso de selección, llegó a Picochlorum sp. , una microalga que se encuentra naturalmente en Bonaire. “Esta es una microalga muy robusta con una buena tolerancia a las altas temperaturas y concentraciones de sal, y además es una de las microalgas de más rápido crecimiento en el mundo”, explica Barten. "También es genial que ya se produzca en el medio ambiente, ya que no quieres correr el riesgo de introducir un tipo diferente de algas en la naturaleza". No es un dato sin importancia aquí: Picochlorum sp. se compone de hasta un 50% de proteínas nutritivas.

Mediante un proceso de evolución, Barten hizo que Picochlorum sp. incluso más fuerte. Durante un año produjo 'su' tipo de alga a temperaturas ligeramente más altas cada vez. La mayoría de las algas murieron en este experimento, pero Barten solo estaba interesado en los pocos sobrevivientes. Como, al repetir este experimento muchas veces, finalmente te quedan las algas que son más resistentes al calor. Barten: “Gracias a este proceso de reproducción, Picochlorum sp. ahora puede soportar alrededor de 2,5 grados de calor adicional”. Las microalgas ahora pueden sobrevivir hasta 47,5 grados centígrados, pero crecen más rápidamente alrededor de los 40 grados centígrados.

Coleccion de muestra

Mientras tanto, Chin-on trabajó en Bonaire en un nuevo prototipo del biorreactor, la instalación de prueba en la que se crían las algas. El enfriamiento también juega un papel importante aquí. Chin-on decidió construir el sistema de reproducción en forma de V, de modo que todo el biorreactor pueda permanecer en el agua si la temperatura aumenta. La temperatura en el agua fluctúa menos que en tierra. Chin-on: 'Se asienta en el agua a unos 30 grados centígrados. son un poco menos resistentes al calor que Picochlorum sp en principio .'

La ampliación sigue siendo un cuello de botella

Aunque los científicos han desentrañado más y más secretos sobre la producción de algas en los últimos años, escalar a un biorreactor de algas completo en Bonaire todavía no es tan fácil. Según Wijffels, esto es principalmente un problema financiero: hay pocas empresas grandes en la isla que puedan convertir las instalaciones de prueba de Wageningen en una operación rentable. La economía de Bonaire se basa principalmente en el turismo y hay muy poca industria grande.

Para resolver este problema, Wijffels propone combinar los avances científicos recientes en un modelo de demostración completamente funcional. Este tipo de mini biorreactor debe convencer a los inversores, si es necesario de otros países, para expandir aún más la producción de algas. Wijffels espera que las autoridades, las empresas o los organismos de financiación científica estén preparados para financiar este modelo de demostración. “Esta es la mejor manera de plantar una semilla”, dice Wijffels. “En última instancia, también es del interés de Bonaire, ya que significa que la isla puede volverse más autosuficiente y la economía más diversa. Luego, el concepto también se puede aplicar en otros lugares: Bonaire se puede usar como un laboratorio modelo para esta tecnología circular sostenible”.

Traducido del inglés.

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