CYCLALG: Un proceso nuevo para convertir microalgas en bioproductos comercializables

El objetivo de las normativas europeas es impulsar el uso de biocombustibles sostenibles y, en consecuencia, las empresas del sector estudian tecnologías viables que permitan lograrlo. El proyecto financiado con fondos europeos CYCLALG abordó esta necesidad mediante el desarrollo de una biorrefinería de microalgas innovadora en la que se fomenta la economía circular y se evita producir residuos. El proyecto aumentó la viabilidad de los cultivos de microalgas como fuente de biogasoil al reducir los costes de producción y la huella medioambiental del proceso en su conjunto.

Otras herramientas

 
Harvested microalgae biomass obtained at pilot plant in the Cyclalg Project ©Sonia Castañón de la Torre, 2018 Harvested microalgae biomass obtained at pilot plant in the Cyclalg Project ©Sonia Castañón de la Torre, 2018

" En el proyecto CYCLALG utilizamos distintas tecnologías con las que lograr una serie revalorizaciones en cadena de la biomasa, en consonancia con una estrategia sostenible de biorrefinería. Nuestro trabajo validó la aplicabilidad de los cultivos de microalgas en la producción de distintos bioproductos. Es una estrategia innovadora que ofrece valor añadido a los residuos orgánicos generados por la industria agroalimentaria convirtiendo lo que hasta ahora eran residuos en nutrientes para la producción de biomasa de microalgas. "

Dra. Sonia Castañón de la Torre, coordinadora del proyecto CYCLALG

El proyecto se propuso dos objetivos: crear un proceso viable para la conversión de biomasa de algas en bioproductos comercializables y reutilizar residuos orgánicos para cultivar microalgas. Para el primero, el equipo al cargo creó una biorrefinería que emplea un proceso secuencial e integrado de conversión de microalgas en energía, sustancias químicas y fertilizantes.

CYCLALG reintrodujo un proceso en el que se reutilizan residuos orgánicos sólidos ricos en nutrientes generados durante el procesamiento industrial de las frutas y verduras. En lugar de deshacerse de estos residuos, CYCLALG los emplea como una fuente de nutrientes con los que alimentar cultivos de microalgas. La propuesta elimina uno de los principales obstáculos al desarrollo de la producción industrial de microalgas. CYCLALG ofrece así a la industria alimentaria un método innovador con el que gestionar residuos y al mismo tiempo aumentar los beneficios que pueden extraer las empresas que trabajan con microalgas. 

La economía circular

Hay muchas expectativas depositadas en el uso de microalgas como una fuente sostenible de energía, alimentos, materias primas y sustancias químicas. Cuando se cultivan para que generen grandes cantidades de proteínas y aceites, las microalgas (especies microscópicas de algas de sistemas de agua dulce y salada) pueden utilizarse para generar biocombustibles, alimentos, materias primas y suplementos dietéticos.

No obstante, el elevado coste de su producción ha supuesto un obstáculo a su explotación industrial a escala real. Investigadores de España, Francia y Andorra superaron este reto mediante el desarrollo de unas tecnologías y métodos de producción nuevos.

El sistema de CYCLALG se enmarca genuinamente en la economía circular. La biorrefinería produce fertilizantes y sustancias químicas útiles para que la industria agrícola cultive y produzca alimentos. Los residuos producidos se utilizan como nutrientes para el cultivo de microalgas, las cuales se procesan para generar fertilizantes y sustancias químicas de uso agrícola.

CYCLALG en acción

Por ejemplo, los investigadores del proyecto validaron el proceso de producción de «Chlorella», una microalga con gran contenido de aceites, en un reactor de mil litros. Mediante un proceso de extracción denominado hidrólisis alcalina, se extraen los aceites de la biomasa húmeda y se convierten en biogasoil de alta calidad.

Este proceso genera dos tipos de residuo sólido: biomasa desgrasada y restos sólidos. En lugar de eliminar estos residuos, se optó por su reintroducción en la economía circular. La biomasa desgrasada se sometió a un proceso de hidrólisis enzimática con la que se generó una solución rica en aminoácidos.

Los restos sólidos se utilizaron como materia prima en la generación de biogás mediante digestión anaerobia, y el codigestato se empleó como fertilizante agrícola. Se reutilizaron incluso los subproductos líquidos resultantes del proceso de extracción de aceites, bien como fuente de carbono para el cultivo de microalgas o en la formulación de productos cosméticos. 

Según los investigadores del proyecto, el proceso de producción de «Chlorella» es un ejemplo ideal de economía circular en la práctica, pues se obtiene valor de la práctica totalidad de la biomasa algal. Por cada tonelada de biomasa, se producen 500 kg de ésteres metílicos de ácidos grasos (moléculas utilizadas en la producción de detergentes y biogasoil), 2 140 litros de aminoácidos hidrolizados, 106 kg de glicerina (C3H8O3), 2 kg de moléculas con valor añadido, 53 Nm3 de biogás, y 210 kg de fertilizantes. Además se obtienen 2,8 toneladas de azúcares de residuos agroalimentarios reciclados por tonelada de microalgas.

Los investigadores responsables del proyecto difundieron su tecnología entre el sector industrial mediante talleres y publicaciones con la intención de crear un nodo industrial de base biológica en la región hispanofrancoandorrana.

Inversión total y financiación de la UE 

La inversión total en el proyecto «CYCLALG - network of technology centres to develop an algae-based biorefinery» es de 1 415 652 EUR, con una contribución del Fondo Europeo de Desarrollo Regional de la UE de 920 173 EUR a través del programa operativo Interreg V-A España-Francia-Andorra (POCTEFA) para el período de programación 2014–2020. La inversión corresponde a la prioridad «Unión de la energía y clima».

 

Fecha provisional

10/05/2019