Uso de cultivos microalgales para biofijación de CO2proveniente de biogas: una biotecnología innovadora en desarrollo

Abstract

Las microalgas pueden utilizar dióxido de carbono (CO2) y otros gases de combustión para sucrecimiento, contribuyendo a mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Bajo estecontexto, los cultivos microalgales han despertado especial interés a nivel mundial como unaestrategia de biorremediación de gases provenientes de procesos industriales. Además, estosmicroorganismos pueden utilizar los carbonatos solubles, producidos durante el proceso dedisolución del CO2 en el agua, ampliando así las distintas posibilidades de biofijación de carbonoinorgánico. La digestión anaeróbica es un proceso que se usa comúnmente a nivel industrial,principalmente en la agroindustria, para convertir residuos orgánicos en biogás y en un digerido,que consiste en material sólido y líquido parcialmente descompuesto. Si bien el proceso ofrecenumerosas ventajas, el biogás resultante presenta una proporción de 30-40% de CO2 que reducesu poder calorífico. Así, el objetivo final de este estudio es desarrollar un sistema integrado dedigestión anaeróbica y cultivo microalgal, con el fin de capturar el CO2 del biogás, mejorando así laproporción de metano y obteniendo biomasa microalgal con potenciales aplicaciones industriales(Figura 1). Para ello se requiere optimizar un proceso en dos etapas: 1) separación del CO2 delbiogás, mediante reacciones químicas que producen carbonatos solubles, y 2) utilización de loscarbonatos, mediante la producción de biomasa microalgal con valor agregado. En este estudiopreliminar, se evaluó el efecto de distintas concentraciones de bicarbonato de sodio sobre cultivosde Halamphora coffeaeformis, una microalga aislada de aguas residuales urbanas, con el fin dedeterminar la concentración que optimiza su crecimiento. En base a estos resultados, se realizó uncultivo a mayor escala, y se analizó: a) el crecimiento de la especie, mediante espectrofluorometríay gravimetría y b) la biofijación de carbono, mediante cinética de alcalinidad y análisis elemental dela biomasa. Halamphora coffeaeformis presentó una productividad de biomasa de 51 mg/L día conuna concentración de bicarbonato de 15 mM, lo que corresponde a una biofijación de CO2 de 95mg/L día. Los resultados obtenidos son alentadores y sientan las bases para la continuidad deestudios que permitan establecer un proceso sustentable de biorremediación de efluentesagroindustriales, obteniendo mejoras energéticas y ambientales, bajo el concepto de Economía Circular.