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Imagen: Unidad central del primer grupo de fotobiorreactores
desarrollados por Miguel Angel Beteta Garmendia (CCI control de Calidad
2009)
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Investigadores de la Universidad de Cádiz, pertenecientes a los grupos
RNM-214: Estructura y dinámica de ecosistemas acuáticos, y TEP-181:
Tecnologías del Medio Ambiente, trabajan junto con la empresa Aqualia en
un proyecto que tiene como objetivo general la optimización del cultivo
de microalgas y de los procesos downstream (concentración y secado de la
biomasa) para mejorar la producción de biocombustible.
En este proyecto, enmarcado dentro del subprograma Innpacto 2011 del
Ministerio de Ciencia e Innovación, que es financiado por el Fondo
Europeo de Desarrollo Regional (FEDER), los investigadores del grupo
Estructura y dinámica de ecosistemas acuáticos de la Universidad de
Cádiz centran su labor en el aislamiento y selección de cepas nativas de
aguas continentales. De esta forma, "se realizan muestreos en sistemas
acuáticos continentales de características diversas, se generan blooms
artificiales en laboratorio (incremento rápido de la población de
microalgas) y a partir de éstos se aíslan cepas, mediante técnicas como
la micromanipulación, que posteriormente son caracterizadas y
seleccionadas considerando como criterio fundamental la potencialidad en
la producción de biocombustible", como explica el profesor y catedrático
de la UCA José Ángel Gálvez Lorente.
La caracterización de cepas es un trabajo de investigación que se
comenzó con la colaboración en un proyecto previo financiado por el
Ministerio de Ciencia e Innovación, dentro del subprograma de apoyo a
Proyectos Singulares y Estratégicos, y que "se realiza fundamentalmente
considerando el contenido en lípidos (como precursores del biodiesel) y
las tasa de crecimiento en distintas condiciones experimentales, como
base para estimar el potencial productivo. Este trabajo se está
realizando a escala de laboratorio, aunque los resultados podrán ser
trasladados a escala piloto y preindustrial. La caracterización permite
realizar un screening (cribado o selección) que sirve de referencia para
la recomendación de determinadas especies según su potencial uso", en
palabras del investigador Gálvez Lorente, miembro del grupo RNM-214.
De igual forma, es importante que "las cepas seleccionadas estén
adaptadas a las condiciones de cultivo a escala preindustrial,
habitualmente condicionado por las características climáticas de la
zona, por lo que el aislamiento de cepas autóctonas representa una
ventaja para el mantenimiento de la productividad. Un objetivo relevante
es ofrecer un abanico amplio de microalgas, mediante la formación de una
colección de cepas, que permita la elección en función del uso que se
pretenda dar a la biomasa generada", como explica la profesora Ana
Bartual Magro, investigadora del proyecto y miembro del grupo RNM-214.
Es importante indicar que este proyecto, titulado Optimización de la
producción y desarrollo del secado y almacenamiento de microalgas a
escala preindustrial, contempla, una vez finalizado, la cesión de las
cepas con las que los investigadores de la UCA trabajan al Banco Español
de Algas. Por ello, sería un objetivo prioritario establecer las bases
para la creación de un banco propio de cepas procedentes de aguas
continentales, "una colección que sería muy importante para el grupo de
investigación y que podría llevarse a cabo como una de las iniciativas
integradas en el Campus de Excelencia Internacional del Mar (CEI.Mar) si
se amplía con cepas marinas", y es que no se debe pasar por alto que los
dos grupos de investigación de la UCA que participan en el proyecto
trabajan dentro del área de especialización de recursos del mar, que se
recoge en este Campus de Excelencia Internacional.
CCI fabrica bajo proyecto diversos tipos de fotobiorreactores de
laboratorio para investigación de crecimiento de algas a escala piloto,
basados en:
- Tubos de estructura macromolecular de diferentes diámetros y
longitudes.
- Tubos de vidrio pyrex, de diferentes diámetros y longitudes.
- Cámaras de placas macromoleculares de diversas capacidades.
- Cámaras de vidrio templado de diversas capacidades.
- Etc.
Los fotobiorreactores fabricados por CCI pueden ser instalados bajo
condiciones ambientales externas, unidades móviles de diferentes
capacidades, o en cámaras climáticas de simulación controlada.
Con los fotobiorreactores diseñados por CCI, es posible investigar el
rendimiento productivo de los cultivos en las condiciones climatológicas
existentes en las diversas regiones de la Tierra y en las diferentes
estaciones del año, sin necesidad de realizar costosos desplazamientos.
Con ello es posible determinar a escala de laboratorio la posible
producción estimada en cada región geográfica del planeta.
En todos los casos la radiación lumínica fotosintéticamente activa,
basada en tecnología optoelectrónica de larga vida (hasta 100.000
horas), es equivalente a la emitida por el sol, proporcionando una
energía radiante de valor medio hasta 1.000 W/m2 por segundo, regulable
en intensidad.
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