Potencial bioquímico de metano de la Chlorella vulgaris: influencia de la hidrólisis térmica

Biochemical methane potential of Chlorella vulgaris: influence of thermal hydrolysis

La investigación sobre la transformación de biomasa en biocombustibles se ha incrementado en los últimos años. La digestión anaerobia es un proceso biológico en el cual el principal producto obtenido es biogás. La biomasa microalgal producida en plantas de tratamiento de aguas residuales puede ser usada como sustrato para la digestión anaerobia. Sin embargo, para mejorar la productividad de metano, es necesario el rompimiento de la pared celular de las microalgas por medio de pretratamientos. En este estudio, se evaluó la influencia de la hidrólisis térmica, como pretratamiento, sobre el potencial bioquímico de metano de la Chlorella vulgaris. Se determinaron las actividades de los diferentes grupos tróficos involucrados en el proceso anaerobio (hidrolítico, acidogénico y metanogénico), para evaluar la calidad del inóculo utilizado. La influencia de la hidrólisis térmica sobre la producción de metano fue evaluada aplicando el modelo modificado de Gompertz. Este modelo fue capaz de predecir la productividad final de metano para las microalgas cosechadas por centrifugación y para las sometidas a hidrólisis térmica. La tasa de producción máxima se incrementó de 18,4 ± 1,0 ml·g^-1SV·d^-1 a 29,0 ± 3,1 ml·g^-1SV·d^-1, cuando se aplicó la hidrólisis térmica a las microalgas. Este resultado puede asociarse con el rompimiento de la pared celular, que puede generar el incremento en la materia orgánica soluble y la producción de gas metano. Los resultados obtenidos sugieren que la hidrólisis térmica de la microalga C. vulgaris, puede ser utilizada como pretratamiento, para mejorar el rendimiento de la generación de metano, en la digestión anaerobia.

Introducción

Las microalgas son organismos microscópicos fotosintéticos, capaces de transformar la energía luminosa en energía química, y se identifican como productores primarios de la cadena trófica. Tienen la capacidad de almacenar proteínas, carbohidratos, pigmentos, minerales, vitaminas y lípidos, los cuales son usados en diferentes aplicaciones. En las últimas décadas, las microalgas han logrado gran atención, gracias a su capacidad de remover nutrientes del agua residual. La C. vulgaris ha sido considerada como una de las mejores microalgas para la biorremediación de aguas residuales, debido a su alto potencial para remover amonio y fósforo

También han sido estudiadas ampliamente debido a su potencial de producción de biocombustibles, gracias a su elevado contenido de lípidos. La producción de biodiésel, a partir de microalgas con concentraciones de lípidos elevadas y altas tasas de crecimiento, ha sido estudiada ampliamente. Por el contrario, para la producción de bioetanol se usa biomasa microalgal con alto contenido de carbohidratos como materia prima. Sin embargo, no se ha logrado que los sistemas duales de producción de algas que combinen tanto el tratamiento de aguas residuales como la producción de biodiésel sean sustentables económicamente.