Con la técnica de ozoflotación, que utiliza ozono para separar y modificar la estructura molecular de las microalgas, María Teresa Orta Ledesma, investigadora del Instituto de Ingeniería, extrae lípidos de esos organismos y los utiliza para hacer biodiésel.
En un ciclo completo de sustentabilidad, la especialista en Ingeniería Ambiental crece las microalgas en aguas residuales, ricas en nitrógeno y fósforo, y así duplica su producción en apenas 24 horas. "La idea es aprovechar la biomasa de éstas como biocombustible", resumió.
Nuevo uso
La ozoflotación es la aplicación de ozono para separar un material sólido suspendido en el agua. Es un método que generalmente se instala en plantas de tratamiento del recurso hídrico para suministro, porque además de separar las microalgas suspendidas, oxida los metabolitos y los microcontaminantes indeseables para la potabilización.
"Los metabolitos otorgan una característica organoléptica de olor y sabor desagradable al líquido. Bajo el enfoque de agua para potabilizar, la ozoflotación se utiliza, pero nosotros proponemos algo nuevo: aplicar el método a la separación de las microalgas cultivadas en aguas residuales", detalló.
Este nuevo uso es innovador y sustentable, pues se empleará en aguas residuales y aprovechará las microalgas como biomasa para hacer combustibles limpios, como el biodiésel y bioetanol.
La investigación acaba de ser aprobada por la Secretaría de Energía y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Proyecto Sener-Conacyt) y tendrá financiamiento para los próximos tres años.
"Es algo nuevo en el país y en el mundo, pues desde la sustentabilidad reunimos tecnologías que utilizan y aprovechan el agua residual con otras que extraen lípidos de las microalgas, para usarlas como biocombustibles", reiteró.
En una publicación reciente en la revista Bioresource Technology, se expuso lo anterior ante la comunidad científica.
En una época en que los científicos ambientales buscan soluciones en las energías renovables, el aprovechamiento de la biomasa a partir de microalgas tiene ventaja frente a otros cultivos, como la caña de azúcar o el maíz, que son alimentos.
"Algunas condiciones favorables de la biomasa microalgal es que crece rápido, sólo con luz solar y nutrientes. El plan es producirla a gran escala para originar biodiésel y bioetanol, y aprovechar la biomasa residual para generar biogás y/o alimento para animales. Esta perspectiva implica una transformación del proceso hacia la sustentabilidad", destacó.
Otra ventaja es que la ozoflotación, al separar, modifica la estructura química de sus lípidos y éstos pueden aprovecharse al doble, además de que limpia el agua.
El proyecto de Orta Ledesma nació tras un estudio en Texcoco, en la planta de tratamiento de lagunas facultativas y en su efluente, que desemboca en el lago Nabor Carrillo, donde la especialista identificó una treintena de especies con variadas concentraciones de lípidos.
Tras analizar la composición de algunas de ellas, eligió tres especies candidatas: Desmodesmus sp, Scenedesmus sp y Chlorella sp. "Se duplica su biomasa en 24 horas y tienen una buena cantidad de lípidos. Crecerlas en aguas residuales ayuda al ambiente, pues para lograr este proceso captan dióxido de carbono y acumulan lípidos y carbohidratos", explicó la científica.
Estudio comparativo y planta piloto
En los próximos tres años, la universitaria y sus colaboradores (José Raunel Tinoco, del Instituto de Biotecnología, y Heberto Novelo, de la Facultad de Ciencias de la UNAM, así como Sharon Velázquez, de la Universidad Newcastle de Reino Unido), además del equipo de trabajo que dirige, realizarán estudios comparativos de las diferentes especies que conviene crecer y explotar, y buscarán escalar la producción de biomasa a planta piloto. "La idea es que en este tiempo logremos proponer una en el Instituto de Ingeniería con la idea de producir los biocombustibles".
Orta Ledesma buscará en una etapa futura el aprovechamiento de proteínas que por efecto del ozono se liberan y quedan en el agua, con cualidades surfactantes, es decir, son agentes químicos activos en la superficie que se concentran en interfases como agua-aire y que disminuyen la tensión superficial, por lo que tienen varias aplicaciones para emulsificar, solubilizar o dispersar.