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La industria de la aviación se ha marcado como objetivo para 2050
reducir a la mitad las emisiones de CO2 del transporte aéreo, que hoy
suponen un 2% del total de emisiones globales. Para alcanzarlo, los
biocombustibles van a jugar un papel clave. Ya se están desarrollando
biocarburantes extraídos de cultivos no alimentarios, como la camelina.
En un futuro próximo, la producción a gran escala vendrá de las
microalgas.
El sector de la aviación transporta al año 2.200 millones de pasajeros
en todo el planeta y es un elemento esencial en una sociedad
globalizada. Según las estimaciones de la Asociación Internacional de
Transporte Aéreo (IATA), en 2050 los pasajeros serán ya 16.000 millones.
El crecimiento constante del tráfico plantea a la industria de la
aviación comercial el reto simultáneo de atender esta demanda y reducir
las emisiones que genera.
El director de Asuntos Corporativos de Iberia, explicó que las compañías
aéreas necesitan biocombustibles “que sean sostenibles, económicamente
competitivos, que el balance neto de todo su ciclo productivo emita
mucho menos CO2 y que puedan alimentar a la mayoría de los motores sin
necesidad de introducir cambios”.
Pero la demanda creciente de biocombustibles no va a ser cubierta solo
por aquellos extraídos de cultivos terrestres, como la jatrofa o la
camelina. Los expertos anticipan que la gran reserva para los
bioquerosenos de aviación vendrá de las algas. “Estamos apostando
también por los biocombustibles de 3ª generación como las microalgas,
que son los sistemas vivos de origen vegetal que crecen más rápido,
producen más aceite y que aprovechan más el sol”.
Repsol tiene un ambicioso programa de producción de biocombustibles
utilizando microalgas. A partir de una labor de investigación
desarrollada en el Centro de Tecnología Repsol, se va a iniciar
próximamente su producción a escala semi-industrial.
Aunque los avances en este campo son rápidos, todavía quedan retos por
resolver: “Ahí tenemos una apuesta tecnológica muy intensa para
domesticar este cultivo y controlar su producción y ser capaces de
producir esa energía de una forma económicamente competitiva”.
“El reto más importante consiste en hacer que las producciones
experimentales actuales pasen a procesos industriales desarrollados que
permitan abastecer el mercado”, asegura José Antonio García Cabañas,
Jefe de Asistencia Técnica de Aviación de Repsol.
Próximamente, las aerolíneas deberán adquirir y entregar derechos de
emisión por sus vuelos con origen o destino a aeropuertos de la UE, lo
que implicará que “las compañías aéreas exigirán de forma generalizada
el suministro de este tipo de combustibles”.
“Aún es pronto para predecir cuándo se podrán comercializar este tipo de
productos de forma generalizada, aunque un buen horizonte podría
situarse en un lustro”.
IATA, organización que agrupa a las principales compañías aéreas del
mundo, pretende que en 2015 los biocarburantes representen el 1% del
total del combustible empleado y que en 2020 se llegue al 15%.
Según está demostrando la Universidad de Cádiz, los fotobiorreactores
desarrollados por CCI, no solo permiten estudiar el cultivo de
microalgas para propósitos de obtención de biocombustibles sustitutivos
del petróleo, sino que también son un instrumento imprescindible para
poner freno a la destrucción de la capa de ozono como consecuencia de la
liberación a la atmósfera de gases contaminantes, y por ende, para
evitar el cambio climático.
Investigadores de la Universidad de Cádiz estudian la viabilidad de
utilizar diversas especies de microalgas marinas para retirar CO2 y
óxidos de nitrógeno procedentes de emisiones industriales. Este trabajo
se está realizando en las instalaciones del Centro Andaluz de Ciencia y
Tecnología Marinas (CACYTMAR) mediante fotobiorreactores, y tiene como
objetivo evaluar la capacidad potencial de captación que poseen
distintas microalgas, así como establecer las condiciones óptimas de la
inyección de gases en el cultivo. Y es que hay que tener en cuenta que
la reducción de las emisiones a la atmósfera de dióxido de carbono y
otros gases -con efecto invernadero- es un compromiso de la sociedad
actual y por ello; distintas iniciativas se están promoviendo en el
ámbito internacional, entre las que se encuentra la utilización de
microalgas.
De hecho, desde el grupo de investigación RNM-144 “Oceanografía y
contaminación del litoral” de la Universidad de Cádiz, su portavoz, el
profesor Jesús Forja, explica que están trabajando a dos escalas
diferentes: “la primera de ellas usa fotobiorreactores de laboratorio y
permite realizar un screening (criba) de la capacidad de distintas
microalgas para captar CO2”, mientras que la segunda se realiza a un
mayor nivel, mediante fotobiorreactores tubulares de elevada capacidad,
y tiene por objeto “establecer los balances globales de gases y la
producción de biomasa en diferentes condiciones de cultivo (inyección de
gases, irradiancia y temperatura fundamentalmente)”, como aclaran desde
la institución universitaria.
La captación mediante microalgas de CO2 presenta como ventajas el escaso
tratamiento que requieren las emisiones industriales (filtración), así
como el valor añadido de la biomasa que se produce (biodiesel, piensos
animales, acuicultura). Por ello, “nuestro objetivo es encontrar
microalgas capaces de captar CO2 con rapidez y que permitan utilizar
condiciones flexibles para su cultivo”, en palabras de Jesús Forja.
En la actualidad se utilizan las microalgas para una enorme variedad de
fines industriales, que van desde la obtención de biomasa para su
utilización en alimentación humana y animal, hasta la extracción de
productos de interés comercial (pigmentos, ácidos grasos, sustancias
bioactivas, polisacáridos, etc.), sin olvidar el biodiesel, que es un
sustituto o un aditivo del fuel obtenido a partir de aceites o grasas
vegetales como estas especies marinas. De esta forma, cuando hablamos de
las microalgas “tenemos que tener presente que hay una gran diversidad y
que cada especie tiene unas características concretas que las hacen más
o menos susceptible para ser utilizada en la captación de gases
industriales”, según indica el profesor de la UCA.
Este grupo de investigación de la Universidad de Cádiz está trabajando
inicialmente con las especies Nannochloris atomus, Tetraselmis chuii y
Nannochloropsis gaditana. No obstante, se es consciente del número
“limitado” de especies “que tenemos a nuestra disposición”, por ello es
“importante para nosotros trabajar conjuntamente con el Instituto de
Ciencias Marinas de Andalucía (CSIC), ya que poseen una de las
colecciones microalgas más importante de Europa, sin pasar por alto, el
elevado grado de conocimiento que algunos de sus científicos tienen
sobre la fisiología de estos organismos marinos”. El portavoz del grupo
de investigación sostiene que “pretendemos analizar el mayor número de
microalgas posibles para poder tener en un futuro una base de datos que
permita decidir sobre las especies de microalgas más adecuadas en
función de la composición de los gases industriales y de las condiciones
de cultivo”. Y para ello, trabajan ya en proyectos de investigación de
Excelencia de la Junta de Andalucía (en el que participan también el
CSIC y la Universidad de Granada) y del Plan Nacional I+D+i.
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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