fotoreactores pdf

Interciencia
Asociación Interciencia
interciencia@ivic.ve

ISSN (Versión impresa): 0378-1844
VENEZUELA

2003
Coral Contreras Flores / Julián Mario Peña Castro / Luis Bernardo Flores Cotera /
Rosa Olivia Cañizares Villanueva
AVANCES EN EL DISEÑO CONCEPTUAL DE FOTOBIORREACTORES PARA EL
CULTIVO DE MICROALGAS
Interciencia, agosto, año/vol. 28, número 008
Asociación IntercienciaCaracas, Venezuela
pp. 450-456

Red de Revistas Científicas de América Latina y el Caribe, España y Portugal
Universidad Autónoma del Estado de México

AVANCES EN EL DISEÑO CONCEPTUAL
DE FOTOBIORREACTORES PARA EL CULTIVO
DE MICROALGAS
CORAL CONTRERAS-FLORES, JULIÁN MARIO PEÑA-CASTRO,
LUIS BERNARDO FLORES-COTERA
y ROSA OLIVIA CAÑIZARES-VILLANUEVA

n la década de 1950 se
postuló por primeravez
que el empleo de luz solar y agua marina, para obtener cultivos
masivos de microalgas ricas en proteína
de alta calidad, podría ser una buena alternativa para obtener alimento para el
ser humano (Becker, 1994). Durante los
años 60 y 70, diversos grupos de investigación tanto de países desarrollados como
en vías de desarrollo, dedicaron esfuerzos
a intentar lograr rendimientos debiomasa
que pudieran equipararse a los obtenidos
con microorganismos no autótrofos (principalmente levaduras). En el transcurso
de los años se pudieron diversificar las
áreas donde las microalgas eucariotas
(Vilchez et al., 1997) y cianobacterias
(Morales et al., 2002; Prosperi, 2000)
cultivadas masivamente tienen aplicaciones prometedoras, especialmente en la
producción de compuestos químicos“finos” y combustibles, en el tratamiento de
aguas residuales, como intercambiadores
iónicos y biofertilizantes, para la obtención de compuestos terapéuticos o aplicados a la terapéutica, y como alimento de
consumo humano o animal. Sin embargo,
la productividad teórica estimada de 100

toneladas anuales por hectárea de cultivos
microalgales (Richmond, 2000), no pudo
ser alcanzada nisiquiera en los laboratorios de investigación, sino hasta principios de la década de los 90. Una limitante para lograr los estimados teóricos se
debió a que el sistema en carrusel, que
inicialmente fue el mejor sistema para
desarrollar cultivos en masa por su facilidad de construcción y operación, paradójicamente resultó inapropiado como punto
de partida para el desarrollo de sistemas
de cultivode alta productividad (Richmond, 2000). El cultivo intensivo de microalgas ha sido posible en gran medida
gracias al desarrollo de nuevos diseños de
fotobiorreactores. A continuación se revisan los avances que han tenido lugar en
este campo, principalmente durante la última década.
Existen dos diseños básicos para la producción de microorganismos fotoautotróficos (Grobbelaar, 2000),
lossistemas abiertos en los que el cultivo
está expuesto a la atmósfera y los sistemas cerrados, comúnmente denominados
fotobiorreactores, en los que el cultivo
tiene poco o ningún contacto con la atmósfera. La mayoría de los sistemas de

producción industrial de biomasa de microalgas construidos antes de los años 90
fueron esencialmente sistemas abiertos
tipo carrusel (Figura 1), que permitenalcanzar densidades celulares de hasta 0,7g
de células (base seca) por litro. Estos sistemas, constituidos por canales poco profundos (nivel de agua de 15-20cm) en
forma de circuito cerrado, en los que el
medio de cultivo es impulsado mediante
paletas rotatorias, generalmente requieren
de grandes áreas de terreno (5005000m2), pero tienen como ventaja el
bajo costo de producción de biomasaalgal en algunas zonas geográficas específicas. Sin embargo, el perfeccionamiento de esta tecnología hace tiempo llegó a
su límite, restringiendo así el desarrollo
de la biotecnología de microalgas. La
baja densidad celular origina varios inconvenientes, incluyendo baja productividad, fácil contaminación, costosa recuperación del producto de medios diluidos y
dificultad para el control de la...