microalgas en la produccion de bioetanol
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MICROALGAS EN LA PRODUCCION DE BIOETANOL
Dario Leon Gonzalez Ing Agrop, Est MVZ, cMSc
1. Universidad de Córdoba, Departamento de Ciencias Básicas, Facultad de Química. Maestría en Biotecnología. Montería, Colombia. *Correspondencia: [email protected]
El bioetanol es un compuesto que se obtiene de la fermentación
de azucares que pueden utilizarse como combustible, pueden
ser utilizado solo o mezclados con una fuente común como lo es
la gasolina; siendo una forma alterna de el uso y extracción del
petróleo.
En la extracción y procesamiento de el petróleo se encuentran
algunos aspectos a considerar como lo son los productos
residuales que afectan al medio ambiente como el CO2, óxidos
de azufre, óxidos nitrosos, entre otros.
La producción de bioetanol, puede ser una forma de producción
diferente que permite mitigar los problemas que tiene la
extracción de petróleo, lo cual afecta profundamente a la fauna
y flora en los lugares donde se realizan los pozos petroleros y
sus zonas de vida alrededor.
Algunos derivados industriales en el proceso petrolero pueden
llegar a el mar, siendo un accesible y barato vertedero de
sustancias contaminantes, siendo la mayor fuente de
contaminación oceánica. Un aspecto a analizar es que en el
proceso de obtención de el petróleo puede estar relacionado
con el cambio climático debido a que la combustión de los
derivados de el petróleo es una de las primeras causas de
emisión de CO2, cuya acumulación en la atmosfera favorece al
cambio climático.
Por estos problemas entonces se busca una forma alterna de
combustible y entre ellas encontramos el bioetanol, este
compuesto llamado Etanol (Alcohol Etílico) se puede producir de
varias maneras; una manera es mediante el procesamiento de
material de origen renovable (caña de azúcar, sorgo,
remolacha, entre otos) y otra forma es la producción de
bioetanol a partir de microalgas.
Este producto final que se necesita finalmente conocido como
Bioetanol, en condiciones normales de presión y temperatura es
un liquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de
78,4ºC.
Su formula química es CH3-CH2-OH (C2H6O).
En cuanto a la producción por medio de microalgas permite
tener una serie de ventajas; una de ellas es el de no depender
de los costos de los insumos agrícolas, además de tener un
balance energético muy positivo, tampoco se requieren grandes
áreas para el cultivo extensivo hacia la producción primaria de
forraje debido a la manera controlada de laboratorio siendo
eficiente en cuanto al área en el sitio de producción, tiene otros
factores benéficos como se encuentra la capacidad de
producción altamente escalable además captura y recicla
grandes cantidades de CO2, otro factor fundamental es que en
este proceso de obtención de biocombustibles, no se utiliza ni
agroquímicos ni pesticidas ayudando a no contaminar el suelo
ni afluentes de agua.
Según FAO, el petróleo es una fuente agotable donde las
reservas mundiales de combustibles fósiles se agotaran en 40
años, se necesita nuevas formas de producción de combustibles
siendo la producción mediante microalgas una metodología
practica, siendo cada ves mas adaptada a las necesidades de la
industria como lo es el caso de Brasil.
Además en la producción de etanol a través de cereales puede
ser controversial debido a la alta cantidad de material vegetal
que se necesita para el proceso siendo una competencia directa
para la seguridad alimentaria.
Continuando con la producción de bioetanol por medio de
microalgas, se produce a partir de exopolisacáridos que luego
son fermentados por levaduras para ser convertidos en Etanol.
Una metodología utilizada en el proceso de obtención de etanol
es la siguiente:
Se realiza un cultivo de las cepas, utilizando 50 ml como inóculo
de cada cepa para erlenmeyers de 500 mL, luego ser realiza
una agitación: 100 rpm, bajo condiciones de luz: blanca (2 ±
0,1 KLuxes) para realizar un foto-período continuo con una
temperatura del laboratorio entre 25-30°C además de un
suministro periódico de CO2 1% y una fuente de nitrógeno 8
mM Nitratos
Luego se realiza un monitoreo de producción de biomasa, cada
3 días durante 45 días. Luego para una Muestra de 2 mL se
procede a realizar una centrifugación a 12000 rpm y 4°C
durante 10 minutos. Y luego se seca a 70°C durante 12 h.
Se realiza un cultivo en fotobiorreactor de Columna de burbujeo
de 10L, con las mejores condiciones de cultivo y se usa a un
80% de volumen de trabajo con todos los parámetros críticos
debidamente controlados (pH, temperatura, agitación,
condiciones de iluminación, etc.)
Para conversión y fermentación de los exopolisacaridos se
utilizan catalizadores inorgánicos (ácidos ó bases fuertes). A
continuación se realiza una fermentación mediante levaduras
luego se realiza una centrifugación, destilación y deshidratación
para finalizar determinando pureza y calidad en términos de pH,
porcentaje de humedad y % de cloruros, sulfuros, metanol,
mediante HPLC
REFERENCIAS
McHugh, DJ. A guide to the seaweed industry. FAO Fisheries
Technical Paper. No. 441. Rome, FAO.
2003. 105p
Diaz Kenny. Producción de bioetanol de tercera ceneración
mediante la bioconversión de exopolisacáridos (eps) extraídos
del cultivo in vitro de una microalga verde (chlorophyta).
Disponible en:
http://www.udea.edu.co/portal/page/portal/bibliotecaSedesDep
endencias/unidadesAdministrativas/SIU/Diseno/Documentos/Ta
b2/PRODUCCI%C3%93N%20DE%20BIOETANOL%20DE%20TE
RCERA%20GENERACI%C3%93N.%20Kenny%20D%C3%ADaz
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