Techno-economic analysis and engineering design consideration of algal biofuel in southern nevada

Análisis técnico-económico y consideraciones de diseño ingenieril para biocombustible a partir de algas en el sur de Nevada

Al igual que las tecnologías biológicas y químicas en la producción de biocombustibles a partir de algas, el diseño ingenieril, el emplazamiento y los recursos están jugando el mismo papel dominante en un desarrollo y escalado local exitoso. La región suroeste de los Estados Unidos ha sido identificada por el U.S. Department of Energy y el U.S. Department of Agriculture como el lugar más adecuado para el desarrollo de la producción de estos biocombustibles debido a sus características (alto nivel de radiación solar y extensas áreas áridas no aptas para la producción de alimentos). En dicha región, el sur de Nevada tiene una ventaja única para la producción de biomasa de microalgas debido a la gran cantidad de emisiones de CO₂ de las dieciséis plantas de energía en Clark County para sostener a Las Vegas.

Además, millones de turistas de todo el planeta que visitan Las Vegas generan una gran cantidad de aguas residuales; incluyendo a los residentes locales, en Clark County se producen cerca de 100 millones de galones por día. Es así como estos desechos (emisiones de CO₂ y aguas residuales) proporcionan una enorme fuente de carbono para el cultivo de microalgas.

Optimización del proceso de obtención de biodiesel a partir del microorganismo mucor circinelloides mediante catálisis ácida

Optimization of biodiesel production from mucor circinelloides by acid catalysis

El hongo Mucor circinelloides se ha estudiado extensamente debido a sus usos industriales. Sus cepas son conocidas como eficientes productoras de lipasas intracelulares, formando también numerosos cuerpos lipídicos ricos en ácidos grasos insaturados en condiciones de crecimiento óptimas para la síntesis de dichas lipasas. Este trabajo se centra en el estudio del uso del Mucor circinelloides como materia prima para la producción de biodiesel. Se empleó una cepa modificada genéticamente de este hongo filamentoso con el objetivo de que el alto porcentaje lipídico que lo caracteriza sea aún mayor.

Lo primero que se llevó a cabo fue la obtención de la fracción lipídica mediante extracción con cloroformo y metanol en proporción 2:1. Hecho esto, se comprobó que el contenido lipídico de la muestra estuvo en torno a 28,8%. Los lípidos extraídos se caracterizaron mediante distintas técnicas. El siguiente paso fue estudiar el proceso de extracción y reacción de transesterificación/esterificación en una sola etapa, empleando ácido clorhídrico como catalizador.

Se llevó a cabo una serie de experimentos en distintas condiciones de trabajo para cuyo estudio se realizó un diseño factorial centrado en las caras, con el que se evaluó la influencia en el proceso de las siguientes variables: temperatura, concentración de catalizador y relación másica de disolvente. Las respuestas elegidas en este diseño fueron la pureza y el rendimiento en biodiesel, observándose que la variable que más influyó sobre ellas fue la concentración de catalizador, seguida de la temperatura y de la relación másica del disolvente.