Científicos de la Universidad de Berkeley (California) han obtenido un tipo de alga mutante que es capaz de realizar en cultivo una fotosíntesis de forma más eficiente, con una producción de hidrógeno tres veces superior a la de las algas convencionales y una mayor producción de aceite. Estas algas podrían ser utilizadas para uso bioenergéticos, tanto en la producción de hidrógeno como para biocarburante
Uno de los problemas del
cultivo de algas radica en su característica de crecer en un medio
líquido. En los pequeños recipientes de laboratorio la luz entra por
todas partes, pero a gran escala con grandes columnas de vidrio
utilizadas como bioreactores o en cultivos en superficie similares los
de las salinas o arrozales, el problema es que la mayor parte de la luz
la reciben las algas que están en la superficie iluminada, dejando el
resto del volumen desaprovechado, ya que las algas solo crecen en la
delgada capa del líquido que recibe la luz.
La mutación consiste
en que cada cloroplasto de las algas mutantes tiene 130 moléculas de
clorofila en lugar de las alrededor de 600 que tienen los de las células
normales. Las algas mutantes obtenidas tienen, por tanto, menos
clorofila que las algas convencionales y aprovechan menos la luz solar
de forma individual. No obstante, en el conjunto del cultivo, éste
tiene una menor densidad y permite que la capa de algas que aprovecha
la luz sea más gruesa y el resultado final es, paradójicamente, que el
mayor número de algas en cultivo compensa con creces el menor
crecimiento de cada alga individual.
La producción de bioenergía
a partir del cultivo de algas es una de las áreas de investigación más
prometedoras actualmente, existiendo varios proyectos de investigación e
incluso plantas piloto a nivel precomercial en EEUU y en otros países
Bacterias transgénicas para producir biocombustible de las algas marinas
Alicia Rivera Madrid/Sin necesidad de terreno cultivable, ni fertilizantes,
ni agua dulce para regar, sin suponer competencia con las cosechas de
alimentos básicos, las algas pardas podrían ser una materia prima muy
atractiva para producir biocombustibles. Pero hay un problema: la ausencia de microorganismos idóneos que se encarguen de la fermentación de los azúcares de las algas.
La solución que han encontrado unos investigadores en EE UU
para solventar esta pega reside en la ingeniería genética: si no hay microorganismos naturales que hagan bien ese trabajo se generan a medida,
en laboratorio. Ellos explican en la revista Science cómo han
modificado unas bacterias (Escherichia coli) para que sean capaces de
metabolizar el laginato, azúcar esencial de las algas, y producir
directamente bioetanol.
“El volátil coste de la energía y la presión para conservar los
recursos de combustibles fósiles han disparado los esfuerzos para
producir biocombustibles y compuestos químicos vía la fermentación
microbiana de biomasa”, recuerdan Adam J.Wargacki (Laboratorio de
Bioarquitectura, en Berkeley, California) y sus colegas en Science.
“Actualmente, el maíz y la caña de azúcar son las cosechas industriales
fundamentales, pero el dilema alimento frente a combustible puede acabar
excluyendo su utilización a largo plazo”.
El rápido crecimiento de las aguas pardas en el mar es importante para su posible explotación en la industria del biocombustible. / BIO ARCHITECTURE LAB
“En torno al 60% de la biomasa seca de las algas son carbohidratos
fermentables y aproximadamente la mitad de ellos son alginato”, explica
Daniel Trunfio, jefe del Laboratorio de Bioarquitectura.
Las algas pueden ser cinco veces más productivas que el maíz para hacer etanol.
Pero el alginato, que los microorganismos naturales son incapaces de
metabolizar eficazmente, era hasta ahora precisamente el problema.
utilizar la
mayor parte de los azúcares de las algas, haciendo así que su biomasa
sea una fuente rentable para la producción de combustible renovable y de
compuestos químicos”.Nuestros científicos”, continúa el triunfo en un comunicado del
laboratorio, “han logrado una enzima capaz de degradar ese alginato y
una vía de metabolización del mismo, lo que nos permite
Wargacki y sus colegas han introducido por ingeniería genética una
secuencia específica de ADN en las bacterias E.coli para que estas
produzcan una enzima que puede metabolizar esos azúcares recalcitrantes
de las algas y la fermentación produce el deseado etanol. Los
experimentos en laboratorio demuestran la viabilidad del proceso,
explican, y los investigadores consideran que si se puede llevar a
escala industrial, las algas contribuirán notablemente a la producción
de biocombustibles.EL PAIS.
VÍDEOS DE LA BIOENERGIA Y OTROS COMPUESTOS A PARTIR DE ALGAS Y OTROS COMPUESTOS
Investigadores neerlandeses realizan un análisis de coste-eficacia sobre la producción de biodiésel de algas en la UE
Investigadores
del Grupo de Economía Medioambiental y Recursos Naturales de la
Universidad de Wageningen (Países Bajos) han realizado recientemente un
análisis de coste-eficacia de la producción de bioenergía a base de
algas en la UE. El artículo se ha publicado en la revista Energy Policy.
Se dice que las algas oleaginosas son una buena materia prima para la
producción de biodiésel debido a su baja huella de carbono y agua. Sin
embargo, su coste de producción es relativamente más elevado que el de
los combustibles fósiles. Según el artículo, el coste de la producción
de biodiésel a base de algas es actualmente tres veces y media mayor que
el de los combustibles derivados del petróleo y dos veces mayor que el
del biodiésel de colza. Para que el biodiésel de algas sea competitivo
en el mercado, «la productividad de los reactores de algas debería
crecer cada año un tres o cuatro por ciento más que la productividad de
otros biorreactores a lo largo de un período de quince años». Para ello
será importante que la biotecnología reciba inversiones y apoyo de las
administraciones públicas y del sector privado.
Un biorreactor para aplicaciones de biocombustibles gana el premio a la innovación
Un profesor del Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica de Sheffield ha sido galardonado con el Premio Brian Mercer a la Innovación que concede la Royal Society, por su desarrollo de un «biorreactor único para la producción de combustibles renovables alternativos». El profesor William Zimmerman dirige el equipo de investigación dedicado al desarrollo de biorreactores. Este biorreactor puede utilizarse para cultivar microorganismos productores de compuestos que se pueden transformar en combustibles, o incluso utilizarse directamente como tales. Un ejemplo sería el cultivo de algas oleaginosas, cuyos aceites pueden transformarse por medios químicos en biodiésel. Según la nota de prensa de la Universidad de Sheffield, el equipo ha «diseñado un biorreactor de recirculación externa que produce microburbujas que consumen un 18 % menos de energía que los métodos existentes. Las microburbujas son pequeñísimas burbujas de gas de menos de 50 micras de diámetro en el agua capaces de transferir materiales en un biorreactor con mucha más rapidez que las grandes burbujas producidas por las técnicas convencionales, y consumen mucha menos energía. La adaptación del biorreactor y la generación de microburbujas pueden revolucionar la producción energéticamente eficiente de los biocombustibles». El biorreactor desarrollado está sometido actualmente a un proceso de pruebas de aplicación.
El proyecto BEFSCI formulará criterios detallados y políticas sobre bioenergía sostenible
El proyecto sobre la bioenergía y los criterios e indicadores para la seguridad alimentaria (BEFSCI), a cargo de la División de Clima, Energía y Tenencia de Tierras de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), trabaja actualmente en la formulación de «un conjunto de criterios detallados, indicadores, buenas prácticas y opciones políticas sobre la producción de bioenergía sostenible». Uno de los objetivos de los criterios de bioenergía sostenible es salvaguardar (y posiblemente fomentar) la seguridad alimentaria facilitando: (1) información sobre «el desarrollo de marcos nacionales destinados a incrementar las oportunidades de desarrollo de la bioenergía en favor de la seguridad alimentaria y a prevenir el riesgo de efectos negativos» y (2) asistencia a los países en desarrollo para controlar y responder a los «efectos de la producción bioenergética sobre la seguridad alimentaria y sus diversas dimensiones y subdimensiones». En la página web que dedica la FAO a la bioenergía, se ha publicado un conjunto preliminar de indicadores «básicos» que pueden utilizar los países para controlar los efectos de la moderna producción bioenergética sobre la seguridad alimentaria, en forma de tres apéndices disponibles para ser descargados: (1) cambios en la producción, existencia y comercialización de los cultivos básicos, y en el uso nacional de los cultivos básicos para producir alimentos, forrajes y combustibles, (2) variaciones de los precios de los cultivos básicos ajustados a la inflación («reales») debidas a la producción bioenergética y sus consiguientes efectos netos sobre el bienestar de los hogares pobres, y (3) cambios en la agrobiodiversidad debidos a la producción energética y sus consiguientes efectos para la diversidad dietética de las familias. El BEFSCI solicita comentarios sobre los indicadores básicos preliminares, especialmente sobre los siguientes aspectos: (a) si estos indicadores son suficientes y si su ámbito de aplicación es adecuado, (b) si sería necesario establecer procedimientos cuantitativos (especialmente para el indicador nº 3), y (c) si cabe prever dificultades en la medición a largo plazo de estos indicadores.
China avanza en el desarrollo de biogás rural
La
web thebioenergysite publica que el Ministerio de Agricultura Chino
informa de nuevos avances en el consumo de biogás rural. Durante su XI
Plan Quinquenal, «el rápido avance del consumo de biogás en las áreas
rurales» ha generado grandes beneficios, tanto en incremento de renta de
los agricultores como en mayor calidad del medio ambiente rural. El
Gobierno central ha invertido en el desarrollo de una «red de servicio
de biogás», en la que pueden participar asociaciones, cooperativas,
empresas y particulares para prestar diversos servicios relacionados con
la construcción de digestores de biogás, la instalación de equipos, el
suministro de accesorios y el mantenimiento. Gracias a ello, casi 13
millones de hogares han instalado digestores de biogás desde 2006. A
finales de 2010, se estima que se han construido más de 5.000
instalaciones de biogás de tamaño mediano y grande. Se afirma que las
instalaciones totales de biogás rural representan el 107 % del objetivo
marcado en el XI Plan Quinquenal.
