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COMPENDIO DE LA PRODUCCIÓN DE BIOENERGÍA A PARTIR DE LAS ALGAS

Fecha: 20/09/2008 N° Doc IIR-BC-INF-06-08

Producción de bio-diesel a partir de Algas El bio-diesel es un combustible que consiste en un ester monoalquílico, el cual puede ser obtenido de aceites orgánicos, vegetales o animales a través de un proceso denominado transesterificación (Demirbas, 2007). La reacción química es lasiguiente: CH2OCOR (Triglicérido) + 3 CH3OH (Metanol) → C3H8O3 (Glicerina) + 3 COOCH3R (Metil Ester-Biodiesel) De esta forma un triglicérido es transformado en bio-diesel, en presencia de un catalizador y de una base, usualmente hidróxido de potasio (Christi, 2007; Demirbas, 2007). Un exceso de metanol es utilizado para forzar la reacción hacia la derecha. Luego el exceso de metanol es recuperado yre-utilizado. La densidad energética del bio-diesel es comparable a la del diesel a base de petróleo. Mientras que el poder calórico del diesel a base de petróleo es 42.7 MJ/kg, los valores para el biodiesel varían dependiendo de la fuente de biomasa involucrada. Normalmente, el bio-diesel derivado de aceites vegetales, como la colza o la soja, tiene un poder calórico de 37 MJ/kg, mientras que elbio-diesel derivado de algas alcanza los 41 MJ/kg (Rakopoulos et al., 2006; Xu et al., 2006). Dentro de las fuentes utilizadas para la obtención de aceite vegetales podemos encontrar a las Plantas Verdes y a las Algas. Pero según acuerdan algunos especialistas, existe una mayor ventaja comparativa en la utilización de las Algas para la producción de bio-diesel, con respecto a las Plantas Verdes. Estaventaja radica en la alta eficiencia fotosintética de las Algas. Es así, que las pruebas de varias plantas piloto muestran que las producciones anuales de aceites a base de Algas son mucho mayores, entre 2-550 superiores que para cualquier otro tipo de cultivo (Chisti, 2007). Las Algas, presentan además ciertas ventajas con respecto a las Plantas Verdes: • Al ser un grupo de organismos netamenteacuáticos no requieren de tierra para su cultivo, y por tanto no compiten con ningún otro cultivo por un recurso limitante, la tierra. Aún si fuera necesario su cultivo sobre la tierra, este podría hacerse en zonas marginales, de ningún o escaso uso alternativo. El agua utilizada en los cultivos de algas puede ser dulce o salada, y si es de este segundo tipo, la concentración de sales puede serdos veces la concentración del agua marina. Esto significa que tampoco competirían por el recurso, también limitado, del agua dulce (Brown & Zeiler, 1993; Aresta et al., 2005). Las Algas tienen una mucha mayor capacidad de absorber CO2 con respecto a las Plantas Verdes, sin sufrir la inhibición del proceso fotosintético bajo condiciones de intensa incidencia lumínica.

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Fecha: 20/09/2008 N° Doc IIR-BC-INF-06-08

La razón por la cual las Algas son mucho más eficientes en la producción de aceites, puede ser atribuida a varios factores. Entre ellos, y tal vez el más importante, es la ausencia de estructuras de sostén complejas, las cuales requieren de grandes aportes de compuestos químicos yenergía para su construcción. De esta forma tanto la materia como la energía, pueden ser derivadas directamente a la producción de biomasa. Las algas que son generalmente utilizadas en la producción de bio-diesel pertenecen al grupo de las Algas Verdes, que es un grupo de algas mayormente unicelulares, acuáticas todas, tanto de agua dulce como de agua salada. Este grupo, a su vez, se caracteriza porposeer un tipo de célula denominada eucariota, la cual entre otras cosas, le permite alcanzar elevadas tasas de crecimiento poblacional, en períodos relativamente cortos (pueden duplicar su tamaño poblacional en el curso de 24 horas). Las algas verdes tienen un importante contenido de lípidos, con frecuencia por encima del 50 % (Schneider, 2006; Christi, 2007). De esta forma, su gran capacidad de...