Desarrollo preliminar de una metodología de suministro de CO2 a cultivos de Botryococcus Brauniipara la producción de biocombustibles

Preliminary development of a methodology for supply CO2 to Botryococcus braunii crops for biofuel production

Diversos estudios sobre el cultivo de microalgas a escala laboratorio y piloto han registrado el potencial de estos microorganismos para la producción de materia prima en la elaboración de biocombustibles. El  suministro  de  una  fuente  de  carbono  para  el  cultivo  masivo  de  microalgas  representa  una  de  las  principales limitantes en el proceso productivo; estas fijan fotosintéticamente carbono inorgánico (CO₂) y  sintetizan  metabolitos  para  la  producción  de  biocombustibles.  En  el  presente  estudio  se  evaluó  la  infl uencia de diversos parámetros de suministro de CO₂ sobre cultivos de la especie Botryococcus braunii en fotobiorreactores a escala laboratorio. Se plantearon diseños experimentales centrales compuestos para correlacionar los parámetros a evaluar y determinar su efecto en la dilución de CO₂ y producción de metabolitos (biomasa, lípidos e hidrocarburos). Respecto a los parámetros de diseño del fotobiorreactor, alturas > 36cm, diámetros < 7cm y pequeños tamaños de burbuja ayudan a incrementar la dilución del CO₂ hasta en 180%. Se encontró que altas concentraciones de CO₂ (> 0,06v/vm) suministrado de manera continua son ideales para el crecimiento celular. Por otra parte, concentraciones medias (0,04 – 0,06v/vm) de CO₂ son ideales para la producción de lípidos y concentraciones bajas de CO2 (≤ 0,02v/vm) favorecen la producción de hidrocarburos. Se validó el potencial de la cepa de B. braunii colombiana para la producción de biodiésel gracias a sus altas tasas de síntesis de lípidos.

Introducción

El consumo de energía y el progreso de nuevas economías está sustentado por los combustibles fósiles, principales materias primas energéticas las cuales no son renovables y liberan dióxido de carbono (CO₂) a la atmósfera durante su quema, contribuyendo así al calentamiento global. Estos combustibles son actualmente la fuente más importante de energía debido a su fácil disponibilidad, estabilidad y alta densidad energética. En los últimos años se han hecho diversos intentos respecto a la fijación biológica de CO₂ usando las microalgas, un grupo de microorganismos fotosintéticos unicelulares o multicelulares simples que necesitan dos cosas fundamentales para crecer, una es la fuente de carbono (normalmente en forma de CO2), y la otra es una fuente de energía, en este caso la luz. Esta fijación biológica ha recibido considerable atención ya que permite la producción de energía de biomasa a través del proceso de fijación de CO₂ mediante la fotosíntesis.