17 Noviembre 2010

Las microalgas: cultivo energético que incrementa la producción de biogás.

Objetivo Principal:
El objetivo general planteado para el proyecto ALGAMET es desarrollar técnicas de cultivo de microalgas para fines energéticos a partir de corrientes residuales, así como evaluar el potencial incremento de la productividad de biogás por la incorporación de biomasa algal como co-sustrato energético no competitivo con cultivos alimentarios.
Los objetivos específicos derivados del general son los siguientes:
  • Profundizar los conocimientos respecto al cultivo de microalgas para fines energéticos.
  • Adquirir y cultivar microalgas poco exigentes para su bioproducción, con apreciable tasa de crecimiento, apreciable contenido en sustratos biometanizables (grasas y carbohidratos) y elevada resistencia ambiental (capaces de crecer a partir de corrientes residuales como digeridos, aguas de depuradora, etc.).
  • Evaluar los beneficios de la incorporación de la biomasa algal como potencial co-sustrato no competitivo con cultivos alimentarios en procesos de biometanización (proceso anaerobio de descomposición de la materia orgánica mediante el que se obtiene biogás).
  • Evaluar el incremento en la producción de biogás de residuos agroindustriales por su co-digestión con microalgas.
Breve descripción Proyecto:
Este proyecto aborda el cultivo de las microalgas con fines energéticos a través de la selección, adquisición y evaluación de una serie de microalgas respecto a su cinética en cultivos batch. En el proyecto se ha evaluado el potencial de biometanización, proceso anaerobio de descomposición de la materia orgánica mediante el que se obtiene biogás, de microalgas de cara a su posible uso como cultivo energético que incremente la eficiencia de plantas de biogás por incorporación de microalgas como co-sustrato energético.
Resumen de innovaciones tecnológicas y/o funcionales del proyecto:
1. Adquisición de microalgas de interés
Se han definido una serie de criterios para la selección de las microalgas a adquirir para el proyecto: Resistencia ambiental, apreciable contenido en carbohidratos y lípidos respecto al de proteínas; apreciable productividad, cultivo en agua dulce.
En base a dichos criterios se  han identificado y adquirido microalgas de bancos de colección, así como también se aislaron microalgas a partir de corrientes residuales (plantas EDAR, cursos de agua estancada, etc.).
Las cepas de microalgas adquiridas han sido sometidas a diversos ensayos cualitativos que han permitido evaluar su resistencia ambiental, velocidad de crecimiento y potencial biometanizable (capacidad de obtener biogás). A partir de estos estos resultados se han seleccionado cepas para su evaluación cuantitativa en cultivos batch.
2. Sistemas de producción de microalgas
Las microalgas seleccionadas han sido cultivadas en batch, en cubas de 5L, con el objeto de conocer su comportamiento cinético, definir los parámetros de seguimiento y los protocolos de operación más adecuados. Los parámetros de monitorización utilizados fueron densidad óptica, recuento celular, turbidez y materia seca. Los resultados obtenidos han permitido evaluar la cinética de crecimiento, el consumo de nutrientes y la composición de la biomasa algal de cada cultivo.
 3. Potencial de biometanización de microalgas
El objetivo de esta tarea es la evaluación del potencial de biometanización biomasa algal. De acuerdo a los resultados de los cultivos batch, se utilizó la biomasa de una cepa en concreto. Se realizaron los ensayos de digestión anaeróbica (en digestores batch de 2L) de biomasa liofilizada de la microalga y siguiendo el procedimiento adecuado, obteniéndose así las productividades máximas, los porcentajes de biodegradabilidad, etc.
Resultados
  • De las 12 cepas microalgales adquiridas (3 aisladas de medios residuales), todas las microalgas evaluadas mostraron capacidad para crecer a partir de digestato acondicionado (proveniente de plantas de biogás) como fuente de nutrientes.
  • El análisis de los cultivos batch evidenció que el tipo de microalga que ofrece una mayor velocidad de crecimiento es la más conveniente de cara a la producción para fines energéticos porque permite mayores productividades de biomasa.
Este proyecto se enmarca dentro de nuestra línea de trabajo en sostenibilidad y aplica conocimientos de biotecnología y tecnologías ambientales y energéticas. El proyecto está cofinanciado or el Instituto de la Pequeña y Mediana Industria de la Generalitat Valenciana (IMPIVA) y los Fondos FEDER dentro del Programa de Ayudas a la I+D dirigidas a Institutos Tecnológicos.
Para más información
Para más información sobre los proyectos de investigación de ainia en biometanización, biogás, o microalgas con fines energéticos, mándenos un e-mail a informacion@ainia.es, o llame al departamento comercial de ainia (96 305 25 05).

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