La Universidad de Almería obtiene biomasa de microalgas personalizada durante la depuración de aguas

Los expertos afirman que la calidad de la biomasa depende directamente de estas condiciones de cultivo. El investigador de la Universidad de Almería y autor principal del estudio, Tomás Lafarga, explica que “los cambios en los parámetros operativos afectan a la composición bioquímica de las microalgas, favoreciendo una mayor acumulación de proteínas o de lípidos según el régimen aplicado”.

Además de potenciar una mayor producción de microalgas, estos factores de operación están relacionados con las bacterias asociadas. Tomás Lafarga concreta que “cuando se utiliza agua residual para alimentar un reactor de microalgas es inevitable que comiencen a crecer microorganismos dentro. Este consorcio formado por microorganismos, incluyendo microalgas y bacterias, establecen una interacción de ayuda recíproca y, como consecuencia, se produce un notable crecimiento de las microalgas”.

Para obtener estos resultados, el grupo de trabajo utilizó reactores abiertos de 10.000 litros en la planta piloto del centro CIESOL. En estos dispositivos introdujeron la microalga Scenedesmus almeriensis y otras especies que crecen habitualmente en las condiciones ambientales propias de Almería.

Para controlar y analizar la producción, aplicaron un modelo matemático que predice el crecimiento de los cultivos dentro del contenedor en función de la tasa de dilución del agua. Tomás Lafarga apunta que “en el reactor, las microalgas están en suspensión, en el fondo, en la parte superior... y actúan alimentándose de dióxido de carbono que producen las bacterias presentes en las aguas residuales. Esta metodología nos ayuda a predecir el crecimiento de las algas, facilitando así el control y la mejora del proceso”.

En paralelo, emplearon espectroscopía de infrarrojo cercano (NIR), una tecnología que estima la composición bioquímica de la biomasa y compara su crecimiento. Tomás Lafarga indica que “es la primera vez que se emplea esta alternativa para analizar biomasa a bajo coste. Es una técnica rápida y no destructiva frente a los análisis químicos convencionales que nos permite medir en línea, prácticamente en un segundo, la concentración de proteínas y minerales. Funciona como un escáner con biomasa seca, por lo que tenemos que tomar una muestra del reactor”.

Los sistemas de microalgas utilizados para la depuración de aguas residuales pueden integrarse en modelos de economía circular, transformando contaminantes en biomasa a medida. Tomás Lafarga concreta que “en el caso de materia rica en lípidos, con un alto contenido en grasas, se podría destinar para producir biocombustibles. Si la biomasa contiene una gran cantidad de proteínas, podría tener un uso agrícola como biofertilizantes o piensos”.

Asimismo, la reutilización de las aguas residuales que no se pueden verter en el medio ambiente, en los ríos, lagos ni en los mares, permite su aprovechamiento como agua de riego. Tomás Lafarga puntualiza que “el agua de los reactores con los que trabajamos en este estudio, y también en otros proyectos previos, la destinamos a un invernadero dedicado a la investigación”.

El siguiente paso del proyecto consistirá en aplicar la espectroscopía NIR directamente sobre la biomasa contenida en el reactor para medir la composición macromolecular en tiempo real y sin necesidad de extraer muestras. La investigación cuenta con el apoyo del PLAnd SEQUÍA Andalucía de la Junta de Andalucía y de la Unión Europea.