DESARROLLO DE UN PAQUETE TECNOLOGICO PARA PRODUCIR BIOENERGIA A PARTIR DE ALGAS

• Main Author: Seguel-Neira, Carmen Gloria
• Format: Report
• Language: Spanish
• Subjects: Roja; Antarc*; Antarctica
• Online Access: http://hdl.handle.net/10533/114551

La utilización de biomasa como bioenergía, es uno de los elementos claves en el abastecimiento seguro ysostenible de energía. Sin embargo, el éxito de la implementación del uso de la bioenergía, requiere deldesarrollo de nuevas fuentes de biomasa, que mantengan un adecuado balance entre alimentos,alimentación y producción de energía, con apropiadas tecnologías de conversión. En este contexto, elinterés en la biomasa algal ha incrementado fuertemente en la comunidad científica e industrial internacionaly particularmente en el país en los últimos años. Las ventajas de la biomasa algal frente a las plantasterrestres son muchas: la capacidad de producción de aceite para síntesis de biodiesel a partir demicroalgas, excede la capacidad de producción de aceite de semilla del mejor cultivo terrestre, lacomposición química de la biomasa algal puede ser modulada por variación de las condiciones decrecimiento; el cultivo de macroalgas no involucra el uso tierra y es posible la producción de etanol porprocesos de fermentación de sus azúcares, entre otros. El presente proyecto, el es primer proyecto a nivelnacional que se propone el desafío de abordar en forma conjunta el uso de biomasa de microalgas y demacroalgas para la producción de bioenergía; con los objetivos de desarrollar procesos científicostecnológicos de extracción de aceite de microalgas con alto contenido de triacilglicéridos (TAGs), mediantela técnica de fluido súper crítico con dióxido de carbono, para la posterior producción de biodiesel y, laproducción de etanol por fermentación de macroalgas café. Para el estudio de producción de aceite, seestudiaron las microalgas de origen marino disponibles a nivel nacional: nitzchia spp. con 45-47%,phaeodactylum spp. con 20-30% y nannochloropsis spp con 31- 68 % de lípidos teóricos y las microalgas deagua dulce chorella spp. con 28 - 32%, scenedesmus spp. con 10 - 30 % y brotryococcus braunnii con25-78% de lípidos teórico. Los análisis de contenido de TAGs de las microalgas analizadas, indicaron quenannochloropsis spp. es la que presenta mayor potencial para ser usada para producción de biodiesel, porcontener el mayor porcentaje de lípidos (37.8%). Estudios de extracción de aceite por la técnica de fluidosúper crítico con dióxido de carbono con nannochloropsis spp y otras dos microalgas para la estandarizaciónde parámetros de extracción, demostraron que esta es una técnica altamente apropiada para la extracciónde aceite libre de solventes orgánicos, obteniéndose una pureza del orden del 90% con un rendimientoalrededor del 77%. El proceso tecnológico de producción de aceite de microalgas y su posterior conversión abiodiesel, no fue posible realizarlo, por no existir a nivel nacional un proveedor con tecnología apropiada decultivo masivo de microalgas, que proveyera al proyecto con altos volúmenes de microalga y que estosvolúmenes mantuvieran un contenido lipídico igual o superior a 30 %. La evaluación de producción de etanolpor procesos de fermentación de carbohidratos, se realizó con tres macroalgas café: macrocystis pyrifera,durvillaea antarctica, lessonia nigrescens y la macroalga roja gracilaria chilensis provenientes de la DécimaRegión, De los estudios de evaluación de variación estacional de la composición química porcentual dehumedad, minerales, lípidos, proteínas, fibra, alginatos y carbohidratos, se determina que los porcentajes decarbohidratos totales de las macroalgas estudiadas, no presentan una variación estacional significativa enlos diferentes periodos de muestreo y que de las tres algas café analizadas, macrocystis pyrifera y lessonianigrescens presentan el mayor contenido de carbohidratos totales, con un promedio de 35.9 % y 50.1 %respectivamente, con un aporte de carbohidratos de reserva: manitol y laminarano entre el 14 y 16%aproximadamente. El alto contenido de carbohidratos totales de lessonia nigrescens y su contenido dealginatos aproximado al 34%, permiten evaluar a esta alga, desde el punto de vista químico, como la másindicada para el proceso de fermentación de carbohidratos. Las metodologías de hidrólisis químicadesarrollada para la biodisponibidad de carbohidratos fermentables con alto contenido de alginato,permitieron obtener rendimientos de hidrólisis de macroalgas en el rango del 61 a 93 %. La fermentación decarbohidratos estructurales y reserva de las macroalgas macrocystis pyrifera, durvillaea antarctica, lessonianigrescens con los microorganismos fermentadores pichia angophoreae y sacchoromyces cerevisiae,demostraron que es posible solo la obtención de etanol en las macroalgas estudiadas, con rendimientosclaramente indicadores de la dependencias de un riguroso control de los parámetros fisicoquímicos de lacinética de fermentación de un proceso anaeróbico, altamente influenciado por la presencia de carbohidratosde reserva.