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jueves, 20 de junio de 2013

BIODIÉSEL A PARTIR DE MICROALGAS.

Cerca de cuatro años de investigaciones dieron como resultado la identificación de dos cepas de microalgas que tienen gran potencial para elaborar biocombustibles. Ahora el reto es sacar de los anaqueles las leyes que promueven la producción limpia de energía y que los sectores público y privado le apuesten a esta alternativa.

El más reciente informe de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica, del Departamento de Comercio de los Estados Unidos, revela que la concentración de dióxido de carbono (CO2) en la atmosfera superó las 400 partes por millón (ppm).

Esta es una cantidad récord de este gas de efecto invernadero, pues es el máximo histórico registrado hasta hoy.
Aunque sean los principales liberadores de CO2, las sociedades usan los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) como fuente principal de energía para el transporte, la industria, la electricidad y la cocina, entre otras actividades, es por esto que el uso de fuentes renovables de energía que impactan significativamente menos en la generación neta de CO2 ha venido en incremento, una de ellas es el biodiesel.
Luis Miguel Serrano Bermúdez, magíster en Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia en Bogotá, bajo la dirección de los profesores Rubén Darío Godoy y Luis Carlos Montenegro, ha determinado las condiciones aptas para obtener biodiesel de una manera alternativa con un menor impacto negativo al medioambiente y una mayor productividad que el biodiesel producido a partir de aceites vegetales.
Según Serrano, ni el bioetanol (hecho a partir de la fermentación de maíz o caña de azúcar) ni el biodiésel (elaborado a partir de aceites de palma, soya u otros cereales) pueden dar respuesta a la demanda global de combustible con sustentabilidad ambiental y económica.
Las tierras aptas para siembra son limitadas, las cosechas están sujetas a variables climáticas y no es razonable, ante el incremento de la población mundial, utilizar áreas destinadas al cultivo de alimentos para la obtención de biocombustibles. 
La microalga Chlorella vulgaris tiene un mejor perfil como fuente potencial para producir biodiésel. Foto: archivo particular
La microalga Chlorella vulgaris tiene un mejor perfil como fuente potencial para producir biodiésel. Foto: archivo particular.
 ¿Por qué microalgas?
Colombia posee una alta riqueza hídrica y lumínica, características esenciales para cultivar microalgas. Estas constituyen una alternativa promisoria porque en comparación con las plantas oleaginosas (por ejemplo, la palma africana) presentan rendimientos más altos de lípidos (moléculas orgánicas compuestas principalmente de carbono e hidrógeno) por unidad de tiempo y área cultivada (hasta 23 veces) y es posible cultivarlas en zonas no aptas para la agricultura, como los desiertos o, incluso, en agua de mar.
El magíster evaluó el crecimiento y la capacidad de acumulación de lípidos de dos especies de microalgas nativas de agua dulce: Scenedemus ovalternus y Chlorella vulgaris.
Cuenta que las microalgas estudiadas presentaron las mayores productividades de grasas, con valor equivalente a 4,1 veces la productividad de la palma africana, actual materia prima empleada por la industria nacional para fabricar biodiésel.
Más barato
Las especies fueron mantenidas en el Laboratorio de Cultivo de Algas de la UN, cultivadas en el medio basal de Bold (un medio básico compuesto de agua destilada, macro y micronutrientes minerales, que simula la composición del agua dulce) a una temperatura de 24 ºC, con iluminación artificial dada por lámparas fluorescentes (un fotoperiodo de 18 horas de luz y 6 de oscuridad) y aireación de 0,7 vvm (volumen de aire por volumen de medio por minuto).
El cultivo de mantenimiento se desarrolló en botellas de vidrio planas de 4,5 cm de espesor y capacidad de 330 mililitros (mL), con un volumen de cultivo de 200 mL. Su crecimiento se estimó mediante conteo celular directo diario, empleando una cámara de Neubauer y un microscopio.
Para los ensayos de extracción, cuantificación y caracterización de los lípidos totales, se utilizó como solvente la mezcla cloroformo-metanol.
El investigador descubrió que la microalga Chlorella vulgaris tiene un mejor perfil como fuente potencial para producir biodiésel, porque su acumulación de grasas fue un 25% mayor con respecto a la microalga Scenedesmus ovalternus, lo que significa que su proceso de extracción es un 25% más barato.
Para la siembra masiva de microalgas, con este fin, se deben tener en cuenta varios aspectos.
Se debe escoger la cepa adecuada, que debe tener altas productividades de lípidos y altos porcentajes de acumulación lipídica intracelular (superiores al 30% del peso seco), debido a los altos costos del proceso de extracción.
Asimismo, se deben seleccionar las condiciones y el modo de cultivo adecuados y el método de recuperación de biomasa y grasas que permitan que el proceso sea viable económicamente.
Serrano aclara que, en caso de que los lípidos de microalgas sean empleados con fines alimenticios, se deben evaluar nuevas técnicas de extracción porque el cloroformo y el metanol son compuestos tóxicos.
A la búsqueda de incentivos
En Colombia, la producción industrial de biodiésel comenzó en el año 2009 con la palma de aceite como materia prima. La Federación Nacional de Biocombustibles de Colombia estima que su extracción a partir de esta planta pasó de 169.611 toneladas en 2009 a 489.991 en 2012, año en la que la de etanol fue de aproximadamente de 362 millones de litros.
El biocombustible permite la autosuficiencia energética, la conservación del medioambiente, la generación de empleo y el desarrollo del sector agrícola, por lo cual el país tiene un marco normativo que apoya este avance.
La Ley 939 de 2004 estimula la obtención y comercialización de combustibles de origen vegetal o animal para uso en motores diésel mediante una serie de incentivos.
El Decreto 2629 de 2007 dicta disposiciones para promover el uso de biocombustibles y medidas aplicables a los vehículos y demás artefactos de motor.
Y el Decreto 2594 de 2007 crea un fondo de capital de riesgo para apoyar iniciativas productivas, entre ellas los proyectos de biocombustibles.
Por su parte, la Ley 1083 de 2006 establece normas sobre planeación urbana sostenible y en su artículo primero da prelación a la movilización en modos alternativos de transporte: desplazamiento peatonal, en bicicleta o en otros medios no contaminantes, así como sistemas de transporte público con combustibles limpios.
Para completar, en el año 2008 el Conpes 3510 considera los lineamientos políticos para promover la producción sostenible de biocombustibles en Colombia. Las anteriores son herramientas que respaldan desarrollos científicos como el de la UN, que solo esperan el apoyo de los sectores públicos y privados del país.
Fuente: UN Periódico. Edición No. 167. Universidad Nacional  de Colombia.