Producción de biocarburantes a partir de madera de desecho, con ayuda de algas ricas en aceite
La Unión Europea ha fijado ambiciosos objetivos de reducción del uso de combustibles fósiles: los Estados miembros están obligados a garantizar que la cuota de energías renovables en el transporte sea de al menos el 14 % de aquí a 2030. Esto incluye una cuota mínima del 3,5 % de biocarburantes avanzados. Los biocarburantes avanzados son combustibles líquidos que suelen obtenerse a partir de materias primas no alimentarias y que pueden reducir considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero durante el ciclo de vida. La investigación sobre nuevas materias primas es un ámbito de intensa exploración e incluye trabajos sobre la viabilidad comercial y técnica de las microalgas.
Garantizar la sostenibilidad de los biocarburantes
El objetivo del proyecto FLEXI-GREEN FUELS era crear un proceso integrado de biocarburantes altamente flexible, capaz de tratar múltiples tipos de biomasa residual viable. De este modo, se dispondría de una gama de productos comercializables de biocarburantes de sustitución directa para la navegación y la aviación, así como de flujos secundarios de valor añadido. «Una de las principales preocupaciones de los biocarburantes líquidos es su sostenibilidad —señala Alok Kumar Patel, miembro del proyecto FLEXI-GREEN FUELS, de la Universidad Tecnológica de Luleå (Suecia)—. Tenemos que ser capaces de definir el potencial real de reducción de gases de efecto invernadero de la materia prima, identificar cualquier problema de cambio de uso de la tierra y evaluar la disponibilidad de biomasa». La competitividad en términos de costes con los combustibles fósiles actuales también sigue siendo un obstáculo importante para el despliegue de estos biocarburantes. «La sostenibilidad medioambiental y económica de la producción de biocarburantes líquidos depende en gran medida de la materia prima utilizada para el proceso», añade Patel.
Materias primas sostenibles
El equipo del proyecto, coordinado por la Universidad de Ciencias Aplicadas de Bremerhaven (Alemania), se propuso identificar materias primas de bajo impacto que no compitan con la producción de alimentos. Para ello, se seleccionaron residuos leñosos no comestibles de la industria forestal como materia prima para el cultivo de microorganismos oleaginosos, es decir, microalgas que acumulan aceites y grasas (lípidos) como parte de su ciclo vital natural. Estos lípidos pueden recolectarse y purificarse para obtener un biodiésel sostenible. Los residuos de madera de abeto rojo y abedul papirífero se separaron en celulosa, hemicelulosa y lignina. A continuación, la parte de celulosa se trató con enzimas para reducirla a monosacáridos. «Auxenochlorella protothecoides», una microalga capaz de utilizar el azúcar como fuente de energía, se alimentó con esta glucosa. El equipo optimizó las condiciones del biorreactor prototipo para maximizar la producción de lípidos. «Una gran ventaja de este método es que es rentable y relativamente fácil de utilizar, con un mantenimiento diario bastante reducido —afirma Patel—. El cultivo puede realizarse sin iluminación, por lo que no es necesario un fotobiorreactor». Después, los lípidos producidos por este proceso de fermentación de algas se convirtieron, mediante procesos avanzados de hidrotratamiento, en combustible, optimizado para la aviación o el transporte marítimo. Patel explica que es la primera vez que se producen biocarburantes a partir de microalgas alimentadas con residuos de madera: «Las microalgas son la mejor fuente para la producción de lípidos intracelulares que pueden transformarse en biodiésel».
Flujos secundarios lucrativos
También se descubrió que la fermentación de algas contiene un elevado número de compuestos nutracéuticos, como escualeno y ácido graso poliinsaturado omega-3 de cadena larga, lo que ofrece una fuente de ingresos adicional para quien utilice el proceso para generar biocarburante. Los métodos pioneros del proyecto FLEXI-GREEN FUELS representan un paso importante hacia unos biocarburantes que no compitan con los cultivos alimentarios u otros usos de la tierra. Al aprovechar los biorresiduos y crear valor en el proceso, este podría ser de gran ayuda para las industrias forestal, agrícola y de residuos municipales.
Palabras clave
FLEXI-GREEN FUELS, algas, renovables, biocarburantes, sostenibilidad, nutracéuticos
