domingo, 27 de septiembre de 2009

BASES DEL SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE MICROALGAS

Criterios para la selección de especies de micro algas
Básicamente el conjunto de reacciones y ecuaciones de la fotosíntesis oxidativa es común a la mayoría de vegetales terrestres y marinos, pero la singularidad del sistema BFS radica en que, los organismos que utiliza no pierden el tiempo en la formación de ningún tipo de estructura (raíces, tallos, hojas, flores, etc., etc.) no productivos desde el punto de vista trófico (que no realizan o no lo hacen con igual intensidad, el ciclo de Calvin). Exactamente la condición de unicelular hace que el individuo pueda ser considerado directamente más o menos productivo (como unidad), simplemente porque la concentración de productos energéticos (o directamente aprovechables) puede ser expresada como un porcentaje absoluto del individuo.
La singularidad anterior no es posible reflejarla (al menos de manera absoluta) en ningún otro tipo de organismo si no cumple la condición de unicelularidad.
Discosphaera tubifera es otro heterococolitofórido que conforma parte del fitoplancton marino. Como todos ellos un organismo muy eficiente en la fijación de CO2, y en la producción de compuestos grasos para mantener su flotabilidad.
El sistema productivo de biomasa y energía desarrollado por BFS en cooperación con la Universidad de Alicante es pionera por basar su estrategia en las siguientes características:
1. Obtiene los recursos energéticos de la base de la cadena trófica acuática, zona donde se concentra el 100 % de la energía entrante (organismos autótrofos unicelulares).
2. Los organismos que utiliza son los más eficientes, energéticamente, del total de seres vivos del planeta. Sólo emplea organismos autótrofos unicelulares con reproducción preferente mitótica (asexuada).
3. Prioriza el uso de especies fitoplanctónicas con la relación superficie/volumen (r2/r3) favorecida. Su eficiencia captadora de luz, nutriente y CO2 es mayor.
4. Para una óptima producción utiliza el CO2 que se produce en el conjunto de actividades agrícolas, industriales, ganaderas y en general actividades antrópicas. ES EL ÚNICO PROCESO PRODUCTIVO DE COMPUESTOS ENERGÉTICOS QUE NO AUMENTA Y REDUCE DE FORMA EFICAZ LA CONCENTRACIÓN ATMÓSFÉRICA DE CO2
5. Todos los subproductos que se puedan obtener del proceso productivo BFS son útiles, sostenibles, no contaminantes y económicos. Nuestro residuo final tiende a “0”.

Fundamentalmente desarrollamos cultivos de microalgas eucariotas en fotobiorreactores cilíndricos verticales. Este sistema nos permite acumular hasta 3 m3 de agua productiva por m2 de superficie ocupada. Frente a los sistemas habituales, dispuestos en tuberías horizontales, existe una notable diferencia en la cantidad de agua acumulada por m2. Generalmente en los sistemas convencionales no se superan los 150 – 250 l/m2, lo cual cuando se compara en el rango de producción de 1.0 a 3.0 gr/l de biomasa seca por día, la diferencia de producción es entre 12 y 20 veces superior a otros sistemas de producción de biomasa microalgal.


El factor más importante del sistema es la elección de las microalgas. Como norma general exigimos a las especies que vamos a utilizar una serie de criterios o condiciones que consideramos fundamentales:

a. Universalidad. Utilizamos especies fitoplanctónicas de amplia distribución geográfica. Ello implica que la especie será euritérmica, y en general resistente a las condiciones climáticas oscilantes. Este criterio es de vital importancia en latitudes con marcada estacionalidad.
b. Particularidad. Cuando planteamos instalaciones en áreas geográficas con climas extremos (muy cálidos o muy fríos, en general climas homeotérmicos) trabajamos con especies autóctonas.
c. r-estrategas. Normalmente utilizamos especies oportunistas con estrategia de supervivencia en ecología conocida como tipo r. Son especialmente eficientes y eficaces en la captación de nutrientes y de la luz. Cuando se emplean en cultivos intensivos responden perfectamente (alta tasa de reproducción) en medios acuosos no limitantes desde el punto de vista nutricional, y controlan/limitan el desarrollo de poblaciones microalgales y bacterianas no deseadas en los cultivos.
d. Eurihalinidad. Preferentemente se seleccionan especies eurihalinas, con alto grado de tolerancia a las oscilaciones de salinidad. En un cultivo intensivo superior a la ha de superficie, especialmente en latitudes con estacionalidad marcada, es difícil y costoso garantizar la estabilidad en la concentración salina del sistema (especialmente en sales carbonatadas).
e. Amplia tolerancia a la fotoinhibición. Empleamos especies que no suelen ser exageradamente heliófilas ni umbrófilas, si bien para la mayor parte e zonas con estacionalidad marcada la heliofilia es un carácter mejorador.
f. Relación Superficie/Volumen (S/V o r2/r3). Utilizamos especies normalmente inferiores a 10.0 µm de ø celular. Preferentemente trabajamos en el intervalo: 1.0 – 5.0 µm de ø celular. Son más eficientes en la captación de luz y nutrientes.
g. Holoplanctónicas. Especies de vida planctónica estricta. Menor posibilidad de fouling (adherencias).
h. Relación calorimétrica mínima 4000 cal/gr. Normalmente seleccionamos las que están en el intervalo de 5.000 – 5.700 cal/gr.
i. Tasa de división 0.5 – 1.5 div/dia.
j. Resistencia a los sistemas físicos del cultivo: El cultivo está siempre en flujo continuo, y las especies cultivadas pasan y discurren por diferentes etapas muy agresivas dese el punto de vista mecánico:
a. Sistemas de Bombeo/Impulsión
b. Sistemas antifouling
c. Sistemas de filtración
d. Sistemas de extracción
k. Alta tolerancia a concentraciones de O2 elevadas. Las especies cultivadas son fotosintéticamente activas, y por tanto producen gran cantidad de O2, éste normalmente es tóxico por encima de los 14 mg/l.
l. Alta tolerancia a concentraciones elevadas de CO2 y NOx. El cultivo se realiza utilizando humos de combustión con concentraciones de entre el 8 – 18 % CO2 y de hasta el 70 % NOx.
Cuando hablamos de biocombustibles obtenidos a partir de seres vivos, especialmente de autótrofos (99,9 % del total), no podemos evitar pensar en cultivos vegetales. Básicamente estos pueden ser de dos tipos:
a. De porte herbáceo. Cultivos de girasol, soja, colza, etc. Máximo 2 cosechas AÑO, y normalmente una.
b. De porte arbóreo. Palma, Olivo, Ricino, Aguacate, etc. Salvo en el caso del ricino (2 años) el resto de vegetales arbóreos explotables suele necesitar 4 AÑOS para dar el primer fruto (única parte explotable).

4 comentarios:

Fredy Ruiz dijo...

La entrada es muy detallada en lo que se refiere al cultivo de microalgas tipos y demás, pero cabe recalcar que se nota un descuido total por empleo sistemático de palabras técnicas empleadas en dicha producción tales como: BFS, Discosphaera tubifera, heterococolitofórido, fotobiorreactores , heliófilas ni umbrófilas que de alguna forma retrasan al lector que de no saber dichos teminos simplemente cambiaria de página sin entender el objetivo primordial de estas micro algas; agregando como comentario diría que la parte más importante del cultivo de micro algas vendría a ser (como se indica al final de la publicación) el aprovechamiento del CO2 para la producción del bioetanol que a opinión propia debió ocuparse más la investigación.

AΝГнΘИΥ K-ian dijo...

Esta información me parece valiosa pero pudo ser dividida en 2 o mas entradas, debido a que generalmente cuando los lectores ven una entrada con demasiado texto, lo omiten.

Cleante Cornelio dijo...

Las microalgas otro tema que se viene tocando muy seguido,puesto que es interesante y favorece a la no contaminacion del medio ambiente

mahavirauhing dijo...

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