Producción de biocombustibles que utiliza dos especies de algas marinas y hongos del suelo

Mundo | Energí­a
Publicada:2018-10-01
Por Agencias

Los científicos de MSU tienen una nueva prueba de concepto para una plataforma de producción de biocombustibles que utiliza dos especies de algas marinas y hongos del suelo.



Los científicos de MSU tienen una nueva prueba de concepto para una plataforma de producción de biocombustibles que utiliza dos especies de algas marinas y hongos del suelo. Disminuye los costos de cultivo y cosecha y aumenta la productividad, factores que actualmente impiden que los biocombustibles sean ampliamente adoptados.

Las especies de alga, Nannochloropsis oceanica y hongos, Mortierella elongata, ambas producen aceites que podemos cosechar para uso humano. Con estos aceites, podríamos fabricar productos como biocombustibles para alimentar nuestros autos o ácidos grasos omega-3 que son buenos para la salud del corazón.

Cuando los científicos colocan los dos organismos en el mismo entorno, las diminutas algas se adhieren a los hongos para formar grandes masas que son visibles a simple vista. Este método de agregación se llama bio-floculación.

Cuando se recolectan juntos, los organismos producen más aceite que si se cultivaran y cosecharan cada uno por su cuenta.

Nuevo sistema de producción de biocombustibles impulsado por una comunidad de algas y hongos

"Usamos organismos naturales con gran afinidad entre sí", dice Zhi-Yan (Rock) Du, el primer autor del estudio. "Las algas son muy productivas, y el hongo que usamos no es ni tóxico para nosotros ni comestible. Es un hongo del suelo muy común que se puede encontrar en su patio trasero ".

Otras ventajas reportadas por los investigadores:
     El sistema es sostenible, ya que no depende de los combustibles fósiles. Los hongos crecen en aguas residuales o desechos de comida, mientras que las algas crecen en agua de mar.

     Es más barato cosechar, ya que las grandes masas de algas y hongos se capturan fácilmente con herramientas simples, como una pieza de malla.

     El método es potencialmente más fácil de escalar, ya que los organismos son cepas salvajes que no han sido genéticamente modificadas. No presentan riesgos de infectar cualquier entorno con el que entren en contacto.

Resolviendo problemas que obstaculizan la producción de biocombustibles
La bio-floculación es un enfoque relativamente nuevo. Los sistemas de biocombustibles tienden a depender de una sola especie, como las algas, pero se ven obstaculizados por problemas de productividad y costos.

Primero, los sistemas que solo dependen de las algas sufren de baja productividad de petróleo.

"Las algas pueden producir grandes cantidades de petróleo cuando su crecimiento se ve obstaculizado por tensiones ambientales, como el hambre de nitrógeno. El método popular en el laboratorio para el aceite de algas es cultivar las células a niveles de alta densidad y luego privarlas de nutrientes al separarlos con centrifugación y varios métodos de lavado ", dice Du. "Este enfoque implica muchos pasos, tiempo y trabajo, y no es práctico para la producción a escala industrial".

El nuevo enfoque alimenta las algas con amonio, una fuente de nitrógeno que las algas pueden usar rápidamente para el crecimiento. Sin embargo, el suministro de amonio se controla para que las algas produzcan la máxima densidad celular y entren automáticamente en la inanición de nitrógeno. La dieta de nitrógeno supervisada de cerca puede aumentar la producción de petróleo y reducir los costos.

El segundo problema es el alto costo de cosechar petróleo, porque las algas son pequeñas y difíciles de recolectar. La cosecha puede tomar hasta 50% de los costos de producción de petróleo.

"Con la bio-floculación, los agregados de hongos y algas son fáciles de cosechar con herramientas simples y baratas", dice Du.

De cara al futuro, los científicos quieren producir en masa biocombustibles con este sistema. También conocen los genomas completos de ambos organismos y podrían usar herramientas de ingeniería genética para mejorar aún más el método.

El estudio se realizó en los laboratorios de Christoph Benning y Gregory Bonito. Se publica en la revista Biotechnology for Biofuels. Fue financiado principalmente por el Departamento de Energía de los Estados Unidos, Oficina de Ciencias de Energía Básica.


Por: Igor Houwat, Zhi-Yan (Rock Du)


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