Pilar Sánchez Saavedra, del Departamento de Acuicultura, y Daniel Sauceda Carvajal, del Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones, trabajan en el proyecto interdisciplinario en el que se usarán aguas residuales para el cultivo de las microalgas.
El prototipo deberá funcionar las 24 horas, de manera que los investigadores trabajan actualmente en un diseño que permita la gestión eficiente de energía, y de forma simultánea seleccionan especies de microalgas capaces de soportar la alta radiación solar de la región.
En entrevista con la Agencia Informativa Conacyt, Pilar Sánchez Saavedra explicó que desde hace 20 años ha trabajado en el aislamiento de microalgas procedentes de distintos lugares del país.
“En el CICESE tenemos una colección de algas con la que estamos haciendo bioprospección para ver cuáles son las especies más prometedoras para cualquiera de estas tres tecnologías: aceites, azúcares e hidrógeno”, señaló.
En lo que respecta al proyecto Biocombustibles a partir de microalgas utilizando energía solar, actualmente se está trabajando en la selección de las especies que utilicen altas irradiancias del sol y que eso sirva para inducirlas a la producción de aceites.
Las especies que sean seleccionadas no solamente deben cumplir con las condiciones de cultivo a las que serán sometidas, sino también producir los aceites dentro de esas condiciones ambientales abruptas que conllevan altas temperaturas.
“El reto es encontrar las condiciones adecuadas de cultivo para que estos organismos puedan sobreproducir”, puntualizó Pilar Sánchez.
Extracción de aceites
Una vez seleccionadas las especies de microalgas más adecuadas para la producción de biomasa, sigue su cultivo, obtener el máximo rendimiento de la biomasa y la inducción a la producción del compuesto y, posteriormente, un proceso de extracción de las grasas.
“Las algas miden micras, van desde una hasta 200 micras —las más grandes—, son organismos fotosintéticos unicelulares, microscópicos, que viven en el agua y para poder utilizarlas tenemos que separarlas del agua, por eso un gran reto es la cosecha de la biomasa”, subrayó la investigadora nivel II del Sistema Nacional de Investigadores (SNI).
Refirió que las microalgas estarán suspendidas en el cultivo de aguas residuales urbanas, que serán utilizadas para aprovechar sus nutrientes.
“Vamos a hacer un sistema prototipo pequeño, el compromiso es dar por lo menos una muestra representativa de biodiesel y el gran reto es hacer las pruebas químicas para evaluar el rendimiento de la producción de biodiesel, que eso implica conocer el crecimiento de las algas, hacer el análisis de la composición, el rendimiento en cantidad de biomasa y hacer los perfiles de ácidos grasos”, abundó.
Optimización y almacenamiento de energía
En el Departamento de Electrónica y Telecomunicaciones del CICESE, Daniel Sauceda Carvajal trabaja en la construcción de un fotobiorreactor que aproveche la energía solar para maximizar el crecimiento de las microalgas.
“Los fotobiorreactores convencionales son tubos que se exponen directamente a la radiación solar pero la iluminación del tubo se concentra solo en la parte superior del mismo, en este proyecto se busca optimizar la distribución de la luz sobre toda la superficie del cultivo mediante la instalación de un concentrador solar”, explicó el investigador.
Otro de los aspectos que se deben incluir como parte del sistema, es un método de almacenamiento de energía solar para que la producción continúe durante la noche y no sea necesario utilizar energía eléctrica.
“En el día, estaríamos recibiendo la radiación solar directamente para el fotobiorreactor pero al mismo tiempo tendríamos un sistema de almacenamiento, que permitirá activar un sistema de iluminación artificial de tal forma que el prototipo continúe trabajando las 24 horas del día”, detalló Sauceda Carvajal.
Archivo meteorológico
La utilización de energía solar para el funcionamiento del sistema implicó la realización de un estudio para conocer la disponibilidad del recurso solar en la zona de Ensenada, donde se pondrá a funcionar el sistema prototipo.
Para ello se elaboró un archivo meteorológico que será utilizado para simular el comportamiento del fotobiorreactor, tarea en la que se usan datos en torno a la radiación solar, la velocidad del viento, la humedad en la zona, entre otros factores.
El archivo meteorológico servirá para estudiar el sistema antes de construirlo y probarlo en la práctica.
Disminuir costos
El uso de la energía solar para producir biocombustibles trae como beneficio un impacto positivo en el medio ambiente y, además, se espera contribuir a la disminución de costos para la operación de estos sistemas.
Aunado a ello, se está construyendo el prototipo con piezas y materiales que se puedan conseguir localmente; algunas piezas incluso son construidas en el taller del CICESE, todo con miras al diseño de una propuesta que sea atractiva para su comercialización.
“Queremos un prototipo que pueda ser reproducido fácilmente y que sea rentable para la producción de biodiesel utilizando solamente energía solar”, comentó Sauceda Carvajal.
Concluyó que el objetivo final es asociar la producción de biocombustibles y la utilización de energía solar para obtener un producto que contribuya con el objetivo común de las energías renovables: reducir las emisiones contaminantes de los combustibles fósiles.
