A realistic technology and engineering assessment of algae biofuel production

Una evaluación tecnológica e ingenieril realista de la producción de biocombustibles a partir de algas

Este documento evalúa los aspectos económicos de la generación de biocombustibles a partir de microalgas por medio de un análisis de cinco escenarios de producción. Estos escenarios, o casos, están basados en tecnologías actualmente existentes o que se espera estén disponibles en el corto plazo, las cuales incluyen lagunas tipo raceway para el cultivo de microalgas, biofloculación para su cosecha y extracción con hexano del aceite. Se desarrollaron de novo diagramas de flujo de proceso, distribuciones de planta y estimados de costos operativos y de capital para cada caso estudiado. El reporte también revisa las tecnologías actuales y en desarrollo de biocombustibles algales, brinda una evaluación inicial del potencial de recursos en Estados Unidos y California para tal fin y recomienda esfuerzos específicos en investigación y desarrollo para realizar avances en la producción a gran escala.

Las tecnologías utilizadas en los diseños de planta se seleccionaron con base en tres criterios: escalabilidad, baja demanda de energía parásita y bajo costo. Las denominadas lagunas de alta tasa (high rate ponds) una tecnología ya usada en las plantas de producción comerciales de microalgas y algunos proyectos a escala piloto para biocombustibles actuaron como sistemas de cultivo; no obstante, las lagunas diseñadas para este caso difieren de las otras en su longitud mayor y en su cubrimiento con arcilla compactada en lugar de plástico. Como ya se mencionó, la cosecha de la biomasa se realizó por biofloculación (floculación natural de las algas) seguida de sedimentación; este proceso se basa en la experiencia con sistemas de algas a pequeña escala y es análogo a los procesos convencionales de tratamiento de aguas residuales (no algales). El engrosamiento del lodo algal resultante se produjo por gravedad y, para los casos de producción de aceite, se realizó el secado de la biomasa principalmente con calor solar. No se necesitó secado para los casos de producción única de metano.