Los «Algemistas»: un equipo de investigación utiliza microalgas para depurar aguas residuales y obtener materias primas sostenibles
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¿Un alga microscópica que sirva como depuradora, como depósito de CO₂ y, al mismo tiempo, como fuente de materias primas? Un equipo de investigación de la Universidad de Darmstadt (hda) quiere hacer que esto sea una realidad. La idea: en el futuro, las microalgas podrían depurar las aguas residuales industriales, capturar el dióxido de carbono perjudicial para el clima y, al mismo tiempo, proporcionar un valioso aceite de algas. Para ello, los investigadores están desarrollando un sistema biológico que aúna todas estas funciones.
El protagonista es la alga unicelular de agua dulce Tetradesmus lagerheimii. En el centro técnico del Departamento de Química y Biotecnología de la hda se cultiva en fotobiorreactores que brillan con un color verde. Allí, el prof. Dr. Rüdiger Graf, la doctoranda Samira Reuscher y el Dr. Gerd Klock, investigador del departamento, junto con socios de la industria papelera y de la Universidad Técnica de Darmstadt, estudian cómo se podrían utilizar las microalgas en el futuro en depuradoras o instalaciones industriales.
«Somos un paso mejor que el huevo sorpresa», afirma el profesor Dr. Rüdiger Graf y explica esta insólita comparación: «El huevo sorpresa tiene tres puntos a su favor: la emoción, el juguete y el chocolate. Nosotros utilizamos la energía solar para producir biomasa, capturamos CO₂ y depuramos las aguas residuales. Y a eso se suma un cuarto punto: producimos valiosos aceites de algas».
El proyecto se centra en la depuración de aguas residuales industriales. Aunque estas cumplen todos los requisitos legales, pueden quedar pequeñas cantidades de sustancias con efectos hormonales. Y aquí es donde entran en juego las microalgas: pueden absorber estas sustancias, acumularlas y, en el mejor de los casos, incluso degradarlas por completo. «Aunque los mecanismos moleculares exactos solo se han investigado parcialmente hasta ahora», explica la doctoranda Samira Reuscher, «sabemos que funciona: las microalgas filtran las sustancias con efectos hormonales de las aguas residuales».
Sin embargo, esto no se consigue sin efectos secundarios. A través de su metabolismo, las algas liberan sustancias orgánicas que deterioran la calidad del agua. Para resolver el problema, los investigadores apuestan por una división natural del trabajo en el reactor de algas: Se añaden diversas cepas bacterianas a los cultivos de algas y estas descomponen los productos metabólicos no deseados. «En la naturaleza, las algas también conviven con otros organismos», explica el Dr. Gerd Klock. «Los distintos organismos deben adaptarse unos a otros».
Las microalgas utilizan la luz solar y el dióxido de carbono para crecer; fijan el CO₂ y, al hacerlo, se multiplican con ahínco, formando así biomasa. Y esta no solo es la base para la depuración de las aguas residuales, sino también para el segundo beneficio del proyecto de investigación: la producción de aceites de algas.
En condiciones ideales, las algas invierten su energía principalmente en el crecimiento. Solo cuando se les somete de forma controlada a situaciones de estrés —por ejemplo, mediante la falta de nutrientes o una menor cantidad de luz— modifican su metabolismo y almacenan reservas de energía en forma de lípidos. Estos codiciados aceites de algas pueden utilizarse, entre otras cosas, para la producción de biocombustibles. A diferencia del maíz o la colza, estas algas tan versátiles no requieren tierras de cultivo para ello. «Hay que someter a las algas a estrés para que comprendan: ahora tengo que producir lípidos, en lugar de seguir dividiéndome», explica el Prof. Dr. Rüdiger Graf al describir el enfoque. El objetivo de los investigadores es encontrar el equilibrio adecuado: generar la mayor cantidad posible de biomasa y, al mismo tiempo, lograr una elevada producción de aceite.
Por el momento, el proceso aún no es lo suficientemente rentable como para su aplicación a gran escala. «Por eso estamos trabajando intensamente, entre otras cosas, para reducir el consumo de energía durante el proceso de cultivo», afirma Graf. No obstante, para el equipo de investigación, el potencial de la tecnología es incuestionable: en el futuro, las plantas modulares de algas podrían conectarse directamente a empresas industriales o a plantas depuradoras. Allí depurarían las aguas residuales, aprovecharían el dióxido de carbono y, al mismo tiempo, producirían materias primas renovables: una innovación con numerosas ventajas para el medio ambiente y la industria. El proyecto de cooperación cuenta con la financiación del Ministerio Federal de Economía y Energía.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Alemán se puede encontrar aquí.
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