Los expertos en biocombustibles han buscado durante mucho tiempo una forma económicamente más viable de convertir las algas en petróleo biocrudo para impulsar vehículos, barcos e incluso aviones. Investigadores de la Universidad de Utah creen que han encontrado una respuesta. Han desarrollado un método inusualmente rápido para entregar biocrude de algas rentable en grandes cantidades utilizando un mezclador de chorro especialmente diseñado.
Empacados dentro de los microorganismos que crecen en estanques, lagos y ríos hay lípidos, que son moléculas de ácidos grasos que contienen aceite que se puede extraer para impulsar motores diesel. Cuando se extraen los lípidos se llaman biocrude. Eso convierte a los organismos como las microalgas en una forma atractiva de biomasa, materia orgánica que se puede utilizar como fuente de combustible sostenible. Pero el problema con el uso de algas para la biomasa siempre ha sido la cantidad de energía necesaria para extraer los lípidos de las plantas. Bajo los métodos actuales, se necesita más energía para convertir a las algas en biocrude que la cantidad de energía que se obtiene de ellas.
Un equipo de ingenieros químicos ha desarrollado un nuevo tipo de mezclador a chorro que extrae los lípidos con mucha menos energía que el método anterior, un descubrimiento clave que ahora acerca esta forma de energía a convertirse en un combustible alternativo rentable. El nuevo mezclador extrae los lípidos en segundos.
“La pieza clave aquí es tratar de obtener la paridad energética. Aún no hemos llegado, pero este es un paso muy importante para lograrlo”, dice Leonard Pease, coautor del artículo.
Actualmente, para extraer los lípidos de las algas, primero hay que eliminar el agua de las algas, dejando una suspensión o polvo seco. Esa es la parte más intensiva en energía del proceso. Ese residuo se mezcla luego con un disolvente donde los lípidos se separan de la biomasa. Lo que queda es un precursor, el biocrudo, utilizado para producir biocombustible a base de algas. Ese combustible luego se mezcla con el combustible diesel para impulsar camiones y tractores de larga distancia. Pero debido a que requiere mucha energía para extraer el agua de las plantas, convertir las algas en biocombustibles hasta ahora no ha sido un proceso práctico, eficiente o económico.
“Se han realizado muchos esfuerzos de investigación loables para promover el biocombustible de algas, pero nada ha producido un punto de precio capaz de atraer el desarrollo comercial. Nuestros diseños pueden cambiar esa ecuación y poner el biocombustible de algas nuevamente en juego ”, dijo Swomitra Bobby ”Mohanty, profesor asistente de ingeniería química de la Universidad de Utah, coautor del artículo. Otros coautores son el ex alumno de doctorado en ingeniería química de U, Yen-Hsun “Robert” Tseng y el profesor asociado de ingeniería química de la Universidad de Estados Unidos, John McLennan.
El equipo ha creado un nuevo extractor de mezcla, un reactor que dispara chorros de disolvente a chorros de algas, creando una turbulencia localizada en la que los lípidos “saltan” una corta distancia en la corriente de disolvente. Luego se saca el solvente y se puede reciclar para usarlo nuevamente en el proceso.
“Nuestros diseños aseguran que no tenga que gastar toda esa energía para secar las algas y son mucho más rápidos que las tecnologías de la competencia”, señaló Mohanty.
Esta tecnología también podría aplicarse más allá de las algas e incluir una variedad de microorganismos como bacterias, hongos o cualquier aceite derivado de microbios, dice Mohanty.
El beneficio de las algas es que se puede cultivar en estanques, pistas de rodadura o biorreactores diseñados a medida y luego cosecharse para producir una gran cantidad de combustible. El crecimiento de algas en cantidades tan grandes también podría afectar positivamente a la atmósfera al reducir la cantidad de dióxido de carbono en el aire.
“Esto está cambiando el juego”, dijo Pease sobre su trabajo en la investigación de algas. “Las tecnologías innovadoras que estamos creando podrían impulsar una revolución en el desarrollo de algas y otros biocombustibles derivados de células. El sueño pronto estará al alcance de la mano “.
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