BIOSOST: proyecto estratégico para el crecimiento sostenible de la biotecnología azul en Canarias

Las Islas Canarias son uno de los lugares con mayor potencial para el cultivo de microalgas. La productividad máxima potencial -entendida como la cantidad máxima de biomasa por unidad de espacio y tiempo que las microalgas pueden potencialmente generar- es mayor en Canarias que en cualquier otro sitio de Europa, y esto se debe a la elevada cantidad de radiación solar que los cultivos pueden recibir a lo largo de todo el año. Además de la radiación solar, otros factores como la estabilidad de la temperatura y la elevada biodiversidad local, contribuyen a que Canarias sea un emplazamiento óptimo para la producción de microalgas.

Desde el ITC lideran BIOSOST, un proyecto que ha permitido que los procesos biotecnológicos de producción y procesado de biomasa de microalgas se acoplen a energías renovables y puedan contar con el uso de fuentes hídricas y de nutrientes alternativas.

Sin embargo, producir biomasa de microalgas para diferentes aplicaciones y servicios, incluyendo nutrición humana y animal o uso farmacéutico y cosmético, puede ser un proceso con un alto costo desde el punto de vista energético y de uso de recursos (nutrientes y aguas de cultivo). Solamente los procesos de cosechado y deshidratación de cultivos en raceway pueden tener –según las técnicas y estrategias empleadas- un coste operativo entre 0,5 y 2 €/kg y un consumo energético entre 0,2 y 5 kWh/kg de biomasa [1]. Los insumos de agua, tanto de mar como dulce, la adición de CO2 y nutrientes inorgánicos indispensables para la fotosíntesis pueden conllevar, además del coste económico, un coste ambiental sustancial. Por esta razón, es imprescindible invertir en el desarrollo y puesta en marcha de soluciones tecnológicas que permitan que los procesos y productos asociados sean viables desde un punto de vista medioambiental, energético y económico.

Los investigadores del Instituto Tecnológico de Canarias (ITC), centro de I+D+i adscrito a la consejería de Economía, Conocimiento y Empleo del Gobierno de Canarias, conocen en profundidad estas problemáticas, pues trabajan en contacto estrecho con el sector empresarial en el marco de varios proyectos de transferencia tecnológica desde hace más de 20 años. Por esto, desde el ITC se ha puesto en marcha el proyecto BIOSOST, financiado por la Agencia Canaria de Investigación, Innovación y Sociedad de la Información (ACIISI) a través del programa FEDER Canarias 2014-2020 (Figura 1). La ejecución del proyecto ha permitido que los procesos biotecnológicos de producción y procesado de biomasa de microalgas se acoplen a energías renovables y puedan contar con el uso de fuentes hídricas y de nutrientes alternativas. En concreto, BIOSOST ha permitido que la actual nave de investigación en aplicación industrial destinada al cosechado, deshidratado y post-procesado de la biomasa de microalgas por parte del ITC y de las empresas incubadas, amplíe su superficie útil de procesamiento, y de esta manera, aumente su capacidad productiva, así como diversifique sus servicios industriales destinados a la actividad acuícola de microalgas. Para la consecución de su eficiencia, autosuficiencia y aislamiento energético,  se la ha dotado de una cubierta fotovoltaica de última generación que, acoplada a una microrred inteligente de agregación de generación de energías renovables locales, alimentará las necesidades energéticas de todos los procesos biotecnológicos.

Gracias a BIOSOST, también se ha podido ampliar la oferta de equipamiento a disposición de las empresas, con la adquisición de una nueva centrifugadora industrial y de un liofilizador (Figura 3), que se suman al equipamiento ya disponible (atomizadores para el secado de la biomasa, centrífugas industriales para diferentes aplicaciones y especies de microalgas). Se han adquirido sistemas de ultrafiltración (separación por membrana) que permiten el tratamiento de aguas de insumo (destinadas al cultivo de microalgas) y de vertidos (procedentes del proceso de producción de microalgas).

En el marco del proyecto también se ha conseguido rediseñar la nave para habilitar los nuevos espacios de trabajo, que incluyen varias salas habilitadas para la centrifugación y el secado, la elaboración de la biomasa y de los productos, el almacenamiento de biomasa, y la extracción de compuestos de alto valor añadido. El acondicionamiento de la nave para registro sanitario o alimentario permitirá producir y elaborar productos alimentarios basados en la biomasa de diferentes cepas de microalgas.

Es imprescindible invertir en el desarrollo y puesta en marcha de soluciones tecnológicas que permitan que los procesos y productos asociados al cultivo de microalgas sean viables desde un punto de vista medioambiental, energético y económico.

Además de los procesos industriales, el proyecto BIOSOST ha contribuido a complementar el equipamiento de laboratorio destinado al mantenimiento de microalgas y preparación de inóculos (pequeñas cantidades de cultivo de microalgas útiles para iniciar otros cultivos en condiciones idóneas para su crecimiento), al seguimiento de los cultivos, y al control de los insumos y vertidos de aguas.

Finalmente, la financiación ha permitido consolidar la instalación que conecta el ITC a la cercana planta desaladora de agua de mar de la Mancomunidad del Sureste de Gran Canaria y que permite conducir la salmuera, residuo de la actividad de desalación, hasta el área de cultivo de microalgas. El cultivo de microalgas en salmuera permite aprovechar un residuo para aumentar tanto la eficiencia hídrica del proceso, debido a que no se requieren o se minimizan los input de agua de mar o dulce, como la eficiencia de uso de otros recursos, ya que la salmuera está enriquecida con nutrientes inorgánicos útiles para el cultivo de microalgas, lo cual elimina o reduce la necesidad de suministro adicional de nutrientes.

La iniciativa BIOSOST se enmarca dentro de la estrategia para el desarrollo de un área tecnológico-industrial de biotecnología azul en Pozo Izquierdo (Gran Canaria, España), cuyos avances adquiridos se suman a los esfuerzos que el ITC está llevando a cabo en el marco de otros proyectos e iniciativas, que incluyen la creación de una Incubadora de Alta Tecnología (IAT), liderada por la Sociedad de Promoción Económica del Cabildo de Gran Canaria (SPEGC), destinada a la incubación de empresas que quieran apostar en el sector de la biotecnología azul en Canarias. De esta forma se contribuye a la diversificación de las actividades económicas en las Islas, clave en el actual contexto de un sector terciario particularmente afectado por la crisis relacionada con la pandemia de Covid-19.

BIOSOST ha contribuido de manera significativa a optimizar el área de Pozo Izquierdo con el fin de seguir apoyando para que esta incipiente actividad industrial de la Biotecnología Azul sea una realidad en Canarias.

Se trata, en definitiva, de establecer la conformación de emplazamientos en la isla de Gran Canaria que actúen como polos (espacios industriales equipados con las instalaciones necesarias para el desarrollo de actividad de alta especialización) para la incubación de empresas de Biotecnología Azul y/o para su desarrollo en sus primeras fases de testeo y experimentación (“Fase 1”), que posibilite la validación de sus proyectos, previa al crecimiento a escala comercial e industrial (“Fase 2”). En estos Polos (Pozo Izquierdo, Arinaga y otros en proceso de validación en la isla de Gran Canaria) se pretende ofrecer apoyo y asesoramiento especializado, así como cubrir todas las necesidades básicas en equipamiento e infraestructuras que van a necesitar las empresas para su óptima incubación/implantación. En el caso específico del Polo de Pozo Izquierdo, las empresas de biotecnología azul de nueva generación (“Fase 1”) podrán establecerse en las instalaciones del ITC, donde se les garantizará el suministro de servicios y el apoyo científico tecnológico y logístico por parte de personal cualificado, y tener la oportunidad de crecimiento industrial (“Fase 2”) en los terrenos anexos.

En resumen, el proyecto BIOSOST ha contribuido de manera significativa a optimizar esta área de Pozo Izquierdo con el fin de seguir apoyando para que esta incipiente actividad industrial de la Biotecnología Azul, que incluye la acuicultura vegetal marina  terrestre, sea una realidad en las Islas Canarias. La incorporación de soluciones tecnológicamente avanzadas permitirá que esta área sea mucho más atractiva para proyectos empresariales que buscan un distintivo diferenciador basado en los principios de la economía circular y la sostenibilidad.

REFERENCIAS

[1] Fasaei, F., Bitter, J. H., Slegers, P. M., & Van Boxtel, A. J. B. (2018). Techno-economic evaluation of microalgae harvesting and dewatering systems. Algal Research, 31, 347-362.

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