Tecnología ecológica para lograr productos valiosos mediante el cultivo rápido, fácil y barato de microalgas
Las microalgas, que suelen encontrarse en sistemas marinos y de agua dulce, son organismos unicelulares complejos que contienen proteínas, carbohidratos, lípidos, vitaminas y otros valiosos metabolitos. Esos compuestos pueden utilizarse en productos sanitarios, aditivos para alimentos y piensos, y cosméticos, entre otros. Las microalgas utilizan la fotosíntesis para producir todos los elementos necesarios para mantener su metabolismo. Su principal fuente de energía es la luz. Sin embargo, hay que optimizar varios parámetros para que su producción sea viable y rentable económicamente. Por ejemplo, necesitan grandes cantidades de agua para crecer, y se utiliza una cantidad considerable de energía para separar la biomasa del agua. Para abordar esta cuestión, en el proyecto VALUEMAG se investigaron soluciones revolucionarias para el cultivo y la recolección de microalgas.
Aprovechar todo el potencial de las microalgas
Los socios del proyecto propusieron una tecnología para que la industria de las microalgas produzca y purifique biomoléculas de alto valor de manera asequible y ecológica. «Introdujimos una tecnología novedosa y respetuosa con el medio ambiente para construir sistemas de biorrefinería basados en microalgas más eficientes a un coste menor», comenta el coordinador de VALUEMAG, Evangelos Hristoforou. Específicamente, desarrollaron un sistema de fotobiorreactor magnético (mPBR, por sus siglas en inglés) basado en un cono magnético y microalgas magnéticas. Este sistema permite reducir drásticamente el agua y, por consiguiente, la energía necesaria para recoger las células. El sistema mPBR se instala en un invernadero para exponer las microalgas a la luz, lo cual minimiza las incertidumbres en torno a la contaminación, la temperatura y la humedad. «Estas innovaciones conducirán al mejor cultivo posible, mejorarán la productividad de biomasa y reducirán drásticamente sus costes de producción», añade Hristoforou.
Hacia unas biorrefinerías de microalgas más eficientes
Además del cultivo, el equipo de VALUEMAG extrajo y aprovechó valiosos compuestos de microalgas. Por ejemplo, extrajeron con el mayor rendimiento posible la molécula (astaxantina) que tiene numerosas aplicaciones para la salud y un gran valor en el mercado. Usando cepas de microalgas seleccionadas, los productos naturales se extrajeron mediante CO2 supercrítico. Para reducir aún más la cantidad de gases de efecto invernadero y los costes de la biomasa, el CO2 de los procesos de transformación y el agua se reciclaron y se utilizaron para mejorar la tasa de crecimiento de las microalgas.
Mantener las verduras frescas con microalgas
Otro logro importante fue el efecto antimicrobiano de los extractos de microalgas en las verduras frescas. A menos que se traten con productos químicos, la calidad de las verduras frescas se ve afectada. Los hallazgos mostraron que los extractos de microalgas podían ofrecer una defensa completamente natural contra el deterioro de las verduras. Al rociar las verduras frescas con extractos de microalgas, se eliminaron varias bacterias y microbios, así las verduras duraban más tiempo, con lo que se amplió su tiempo de conservación. «Las innovaciones de VALUEMAG tienen el potencial de aumentar la eficiencia y la sostenibilidad ambiental de las biorrefinerías modernas por medio de reducir el coste de la producción de alimentos y mantener la seguridad alimentaria —concluye Hristoforou—. En última instancia, la industria europea de las microalgas será más competitiva, ya que no existe ninguna instalación piloto o biorrefinería de última generación que utilice la nanotecnología magnética para cultivar microalgas». VALUEMAG recibió financiación de la Empresa Común para las Bioindustrias, una asociación público-privada entre la Unión Europea y la industria.
Palabras clave
VALUEMAG, microalgas, cultivo, magnético, biomasa, recolección, biorrefinería, mPBR, antimicrobiano, biorreactor magnético
