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ALGAS COMO COMBUSTIBLE

11/05/2018

Diversas empresas y grupos de investigación trabajan para desarrollar un biocombustibles basado en algas que sustituya de una buena vez al petróleo.

Algas como combustible - Articulos por JBN

ENERGÍA DE LAS ALGAS

Diversas empresas y grupos de investigación trabajan para desarrollar
un biocombustibles basado en algas que sustituya al petróleo.

Los coches "movidos" por algas podrían no ser tan raros en los próximos años. Diversas empresas y equipos de investigación en todo el mundo proponen sistemas experimentales que extraen hidrógeno o aceite para biodiésel de estos organismos, y que incluso eliminan de paso el contaminante dióxido de carbono (CO2) emitido en las centrales eléctricas. No obstante, los científicos todavía tienen que hacer frente a diversos desafíos que permitan a estos biocombustibles basados en algas ser competitivos frente a los combustibles fósiles.

Hidrógeno y biodiésel de algas

La idea de utilizar algas como combustible ecológico no es nueva. En 1978, en plena crisis petrolífera se creaba en Estados Unidos el "Programa de Especies Acuáticas". En 1996, y tras 25 millones de dólares (unos 17 millones de euros) invertidos, se ponía fin al proyecto ante los escasos resultados. Sin embargo, un petróleo cada vez más caro y escaso y la creciente relevancia dada a las energías renovables han despertado de nuevo el interés por las algas.

202 Collaborative

En este sentido, nadie sabe cuál será la energía renovable que triunfe en los próximos años, por lo que los inversores tienen que cubrir todas las posibilidades, incluidas las algas. Algunos emprendedores pioneros conocidos, como Craig Venter o Robert Metcalfe, ya han invertido varios millones de dólares en este tipo de proyectos, cada vez más numerosos, y en algunos casos sorprendentes.

Así, un equipo de diseño de Filadelfia, el 20/2 Collaborative, ha propuesto un curioso sistema para el desarrollo del nuevo barrio de Vatnsmýri, en Reykjavík (Islandia). La idea consiste en crear piscinas con algas que produzcan hidrógeno, salvando así algunos de los principales inconvenientes de este componente, considerado el combustible del futuro por muchos expertos. En la actualidad, la obtención del hidrógeno empleado en las células de combustible requiere de una fuente de energía. Por otra parte, su transporte también supone un coste energético adicional.

Una hectárea de algas puede producir entre 30 y 250
veces más aceite que una hectárea de soja

Los diseñadores estadounidenses se basan en los experimentos de científicos de la Universidad de Berkeley, que han trabajado con una especie de alga, la Chlamydomonas reinhardtii, la cual libera hidrógeno en vez de CO2 cuando no tiene suficiente oxígeno. Por lo tanto, se trataría de crear grandes contenedores para estas algas, en unas condiciones que les permitan sobrevivir pero generando un hidrógeno que luego se podría utilizar en el mismo lugar de su producción. Sus responsables estiman que, una vez optimizado el proceso, una de estas piscinas de diez metros de diámetro podría suministrar hidrógeno para el consumo semanal de una docena de coches.

No obstante, la mayor parte de las investigaciones se centran en las propiedades de las algas para producir un aceite que puede ser utilizado posteriormente como biocombustible. En este caso, las ventajas son muy diversas, según sus defensores. La productividad de las algas es mucho mayor que la de otros elementos vegetales utilizados en la actualidad para producir biocombustibles. Así, dependiendo de la especie de alga y de la eficiencia del sistema, una hectárea de algas puede producir entre 30 y 250 veces más aceite que una hectárea de soja, por ejemplo.

Por otra parte, las algas no son utilizadas de manera generalizada como alimento, pudiendo crecer con agua salada o no potable y en terrenos desaprovechados para uso agrícola. Por ello, su explotación masiva no interferiría con la producción alimenticia, como ocurre con ciertos biocombustibles. Además, el biodiésel procedente de algas no es tóxico (no contiene sulfuros ni sulfatos) y es altamente biodegradable.

Asimismo, los productos derivados de las algas podrían tener más aplicaciones para industrias como la plástica, la farmacéutica o la alimentaria. En otros casos, el cultivo de algas que producen más carbohidratos y menos aceite podrían utilizarse para generar etanol, un tipo de alcohol que también se utiliza como biocombustible. Los expertos incluso afirman que estos procesos podrían trasladarse a las refinerías para reproducir los productos elaborados con petróleo.

Producir combustible secuestrando CO2

Algunos proyectos incluso matan dos pájaros de un tiro: Producir algas para biodiésel alimentadas con los gases de efecto invernadero generados en las centrales eléctricas. En este sentido se mueven diversas empresas, como las norteamericanas GreenFuel Technologies, creada por Isaac Berzin, un científico de cohetes del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) o Solix Biofuels, fundada por el ingeniero de la Universidad de Colorado Jim Sears. Sus responsables están estudiando diversas variedades de algas con una alta densidad de aceite y de crecimiento rápido. En Alemania, investigadores de la Universidad Superior Politécnica de Bremen, el Instituto Alfred Wegener para la Investigación Marina y varias compañías como la eléctrica E.ON colaboran en un proyecto similar, al que han denominado "Mitigación del Gas de Efecto Invernadero".

202 Collaborative

Por su parte, un equipo de expertos de la empresa UOP (Grupo Honeywell) trabaja en un proyecto para producir JP-8, un combustible militar usado por aviones de la OTAN, a partir de materias primas alternativas. Entre las opciones estudiadas se encuentran las algas, que están siendo evaluadas por expertos de la Universidad Estatal de Arizona. El proyecto cuenta con una subvención de 6,7 millones de dólares (unos cuatro millones y medio de euros) de la DARPA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del departamento de Defensa de EEUU. Sus responsables esperan completar el proyecto para fines de 2008, y esperan que también pueda utilizarse en aviones civiles.

Una superficie dos veces la Comunidad Valenciana cultivada con algas
podría suplir la producción mundial diaria de petróleo

Las iniciativas para aprovechar las algas como combustible se multiplican por todo el mundo. En Nueva Zelanda, la empresa Aquaflow afirma estar consiguiendo buenos resultados con sus biocombustibles de algas. La compañía Algae Biofuel, con equipos en Arizona y Australia, asegura que sus algas requieren muy poco espacio para crecer. En Israel, la empresa Seambiotic ha patentado una técnica que produce un litro de combustible por cada cinco kilos de una macroalga del Mediterráneo. En Argentina, la multinacional Oil Fox ha llegado a un acuerdo con el gobierno de la provincia sureña de Chubut para sembrar cuatro variedades de algas marinas y producir aceite. Por su parte, científicos japoneses de la Universidad de Ciencia y Tecnología Marina de Tokio trabajan en un proyecto para producir etanol a gran escala mediante el procesamiento de las macroalgas Sargasso.

En España, la empresa BioFuel Systems (BFS), con participación de Cristian Gomis, científico de la Universidad de Alicante, investiga un tipo de biopetróleo basado en microalgas que también absorben el CO2 de las actividades industriales. Según sus responsables, una superficie dos veces la Comunidad Valenciana cultivada con algas podría suplir la producción mundial diaria de petróleo. Asimismo, aseguran que la luz solar de España es ideal para el cultivo de algas, y por tanto, para la producción de este tipo de biocombustible

Inconvenientes y desafíos

Las empresas y grupos de investigación mencionados cuentan con biocombustible de algas que podrían estar en breve en las gasolineras, aunque asumen que su introducción en el mercado de manera generalizada y competitiva respecto al petróleo podría tardar varios años.

202 Collaborative

En este sentido, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EEUU (NREL) publicaba en 2006 un informe sobre biocombustibles en el que afirmaba que la tecnología de aprovechamiento de algas tiene un bajo grado de madurez, por lo que sugería incrementar la investigación.

Los científicos tienen así por delante algunos desafíos a los que hacer frente, como dar con la especie de alga que contenga la mayor densidad de aceite y crezca lo más rápido posible. Por otro lado, un informe publicado el año pasado por la agencia gubernamental británica Global Watch indicaba que una de las grandes dificultades de trabajar con algas es su alto contenido en agua, lo que conlleva problemas en su manipulación, extracción de su contenido útil y transporte.

Una de las grandes dificultades de trabajar con algas
es su alto contenido en agua

Asimismo, el lugar idóneo para garantizar el crecimiento de estos organismos es otro elemento que trae de cabeza a los especialistas. Las algas se comportan como pequeñas biosferas en las que si se modifica un elemento se alteran sus condiciones iniciales. Por ejemplo, si se multiplican demasiado rápido, pueden acabar muriendo al agotar su sustento. Por otro lado, la entrada de algún organismo extraño en el cultivo puede provocar modificaciones graves que lo echen a perder.

Por ello, los investigadores todavía no se ponen de acuerdo sobre cuál puede ser el mejor método de cultivo. Los estanques abiertos son más económicos que los controlados, pero tienen más riesgos de resultar alterados por algún elemento extraño. Una alternativa a estos sistemas es la propuesta por David A. Summers. Este ingeniero minero de la Universidad de Missouri-Rolla está cultivando microalgas en la mina experimental de su universidad, porque cree que el control que ofrece este ambiente cerrado presenta más ventajas que el inconveniente de perder la luz solar directa.

Por otra parte, los defensores de los avances en biotecnología confían en que podrían desarrollarse algas a la carta o mezclar especies naturales, que permitirían facilitar su cultivo y aumentar su rendimiento. Asimismo, las investigaciones genéticas podrían ayudar a conocer mejor los sistemas de producción de aceite en las algas.

En cualquier caso, los expertos consideran que el éxito de los biocombustibles basados en algas, al igual que otros combustibles alternativos, dependerá de la evolución de los precios del petróleo, y si refleja realmente sus costes medioambientales.

Algas: Todo un mundo por descubrir

Organismos esenciales en la naturaleza, ofrecen multitud de utilidades para el medio ambiente y el ser humano, aunque también algunos problemas.

Silvia Pereira

Las algas son unos organismos fotosintéticos con clorofila, esenciales en la naturaleza: Se conocen unas 50.000 especies y constituyen un tercio de la biomasa de vegetales del planeta. El uso de las algas con distintos fines es muy antiguo: Los chinos ya las utilizaban en el año 2700 a.C., y culturas tan diversas como la azteca o la greco-romana recolectaban algunas especies para preparar alimentos, medicinas o cosméticos.

Los expertos consideran que sus posibilidades son enormes, teniendo en cuenta que apenas se tienen conocimientos científicos sobre todas las especies. No obstante, en la actualidad se han desarrollado toda una serie de utilidades para el medio ambiente y el ser humano:

  • Agropecuarias: Mejoran la producción vegetal como abono y fertilizante y sirven como complemento alimenticio del ganado
  • Alimenticias: Forman parte de la tradición gastronómica de China, Japón o Corea, especialmente la especie Porphyra, por sus propiedades nutritivas y organolépticas (olor y sabor). En la "poliacuicultura ecológica", las algas sirven de complemento dietético para peces o moluscos de granjas de cultivo
  • Farmacológicas: Muy utilizadas en la medicina tradicional oriental, actualmente se están empleando para combatir un número de afecciones y enfermedades cada vez mayor, gracias a su poder gelificante, antitumoral, antioxidante, anti-úlceras, anticolesterol, etc.
  • Cosméticas: Los extractos de algas se emplean en todo tipo de productos para el tratamiento de uñas rotas, acné, arrugas, seborrea, e incluso para la caída del cabello, el rejuvenecimiento de la piel, la obesidad o la celulitis. Asimismo, su capacidad fotoprotectora se está utilizando para el desarrollo de cremas solares
  • Medioambientales y energéticas: Como restauradoras de zonas contaminadas, depuradoras de efluentes o como bioindicadores para conocer el estado de un determinado medio. Asimismo, su uso como combustible, para generar biogás (metano), hidrógeno o biodiesel es otra línea fructífera de investigación

Los expertos consideran que sus posibilidades son enormes, teniendo en cuenta que apenas se tienen conocimientos científicos sobre todas las especies

Sin embargo, las algas también presentan una serie de problemas. En ciertas condiciones ambientales, en gran parte inducidas por la contaminación humana, pueden crecer a una velocidad más alta de la habitual, pudiendo perturbar el equilibrio ecológico. Las proliferaciones más extendidas son las llamadas "mareas verdes", especialmente las de algas del género "Ulva", que dificultan el baño en las costas e incluso la navegación portuaria, así como las "mareas rojas". Asimismo, las algas pueden almacenar gran cantidad de los metales tóxicos vertidos por la producción industrial, lo que supone un peligro para el ser humano, puesto que estos metales se van concentrando en los peces o moluscos que consumimos. Para combatir estas plagas, los científicos han desarrollado técnicas que emplean desde el ozono en agua hasta los ultrasonidos.

En España, diversas universidades y empresas desarrollan gran cantidad de investigaciones sobre algas. Por ejemplo, las Universidades de Málaga y Cádiz estudian cómo aprovecharlas para combatir la radiación ultravioleta, mientras que el Centro de Algología Aplicada de la Universidad de Las Palmas de Gran Canaria es pionero en biotecnología y acuicultura de algas. Por su parte, empresas como Hispanagar, Pharmamar o el Instituto Biomar trabajan en el desarrollo de sustancias con aplicación farmacológica.

Diferentes tipos de algas

Las algas se clasifican en 11 grupos, los expertos destacan cuatro

  • Rodofíceas (algas rojas): Es el grupo más variado, con unas 4.000 especies repartidas por todo el mundo. Los ficocoloides (unas sustancias exclusivas de estos vegetales) como el agar y los carragenatos son los principales productos de interés industrial en estas algas
  • Cianofíceas (algas verde-azuladas): Destaca la "Spirulina" por su uso biotecnológico y como alimento, por su alto contenido en proteínas (hasta el 70% del peso seco)
  • Feofíceas (algas pardas): Propias de aguas frías y del Mar de los Sargazos, forman auténticas praderas submarinas como las de "Laminaria" en el Atlántico o "Macrocystis" en el Pacífico. Muchas de ellas son utilizadas en la industria agropecuaria, alimenticia, farmacológica o cosmética
  • Clorofíceas (algas verdes): Fueron las antecesoras de los vegetales terrestres, y aunque se pueden ver en todos los ambientes, el 90% de estas especies se encuentra en agua dulce. A pesar de que presentan menos interés que las rojas y pardas, también ofrecen multitud de aplicaciones
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