La producción de microalgas para uso agrícola mejora con nuevos fotobiorreactores experimentales

En la lucha contra el cambio global hay un pequeño ser con capacidades provechosas. Son las microalgas, microorganismos con capacidad de fotosíntesis repartidos no solo en mares y terrenos acuosos, también por suelos de todo el planeta. Un proyecto Life+, en el que participa la Universidad de Valladolid (UVa), ha estudiado la forma de aprovechar estas algas microscópicas en actividades agroindustriales tanto para capturar dióxido de carbono, el gas de efecto invernadero más preocupante en estos momentos, como para servir de abono una vez descompuesto.

En este marco, un equipo de la Escuela de Ingenierías Agrarias de la UVa en el campus de Palencia ha diseñado nuevos depósitos para el cultivo de microalgas. Los fotobiorreactores aceleran el proceso de crecimiento e incrementan la carga fertilizante en las microalgas.

Los suelos contienen de forma natural microalgas. En la Meseta Norte, es habitual encontrar el género Chlorella, organismo unicelular del tamaño de un glóbulo rojo pero de un intenso color verde. “Está más presente cuando más húmedo es el suelo", explica el catedrático de Ingeniería Agrícola y Forestal Luis Manuel Navas. “El proyecto Life+ Integral Carbon persigue minimizar la carga de dióxido de carbono en la producción agroindustrial", resume el responsable del grupo de investigación de la UVa participante. En un marco más amplio, la iniciativa, que involucra a centros de investigación y al sector industrial, ha diseñado un sistema circular de aprovechamiento y reutilización de residuos en el que participan las microalgas.

Los fotobiorreactores son piscinas de plástico de tres metros cúbicos de capacidad, aproximadamente, y recuerdan a las que emplean los niños para bañarse. Allí crecen las microalgas, a las que se les controla la temperatura, el dióxido de carbono, el nivel de acidez del agua y la conductividad eléctrica producida.

El equipo científico testó digestatos como sustrato para el crecimiento de los microorganismos. Los digestatos aportan los nutrientes que necesitan estos seres y proceden de residuos de las explotaciones donde terminarán las microalgas. En el desarrollo de estos dispositivos han colaborado investigadores de la Universidad de Burgos y del Centro de Desarrollo Biotecnológico del CSIC, ubicado en Boecillo (Valladolid). Los resultados de esta investigación han sido recientemente publicados en la revista científica Science of the Total Environment.

Vino y leche

Los digestatos que sirven de alimento para las microalgas proceden de las industrias vinícola y lechera. Pellejos y rastrojos de vides y de efluentes sobrantes de productos lácteos sirvieron para la generación de biogás. El combustible era empleado en las explotaciones, pero a cambio dejaba un rastro en forma de digestatos y de dióxido de carbono (CO2) emitido a la atmósfera. Los digestatos se destinaron a substrato de las microalgas, que a su vez capturan el gas de efecto invernadero. Con ello se dibuja un sistema circular. De forma global, el proyecto pretende aprovechar los subproductos de la producción de vino y leche, reducir el impacto ambiental y crear nuevos fertilizantes para uso agrícola.

“Queremos que los suelos mejorados con microalgas no solo sean más eficientes, sino que además se mantengan en el tiempo, por ello, no solo es importante que capturen CO2, sino que una vez descompuestas, las algas sirvan de abono", resume Navas.

Para el desarrollo de estos nuevos fotobiorreactores, la Universidad de Valladolid actualizó y mejoró una patente previa. Ahora persigue transferir esta tecnología a la industria.

El proyecto Life+ Integral Carbon se desarrolló entre 2014 y 2016, si bien parte de la iniciativa se amplió a 2017. Participaron las universidades de Valladolid y Burgos, la Fundación General de la UVa, el Centro Tecnológico Nacional Agroalimentario de Extremadura (CTAEX), la Asociación Vitivinícola de Uclés (Cuenca) y la empresa Kepler Ingeniería y Ecogestión, con sede en Burgos.

Referencia bibliográfica:

Evan A.N. Marks, Jorge Miñón, Ana Pascual, Olimpio Montero, Luis Manuel Navas, Carlos Rad. ‘Application of a microalgal slurry to soil stimulates heterotrhopic activity and promotes bacterial growth’. Science of the Total Environment. 605-606 (2017) 610-617. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.169