Científicos de León y Valladolid crean un sistema que produce algas para biomasa y elimina purines y CO2

Antonio Martín/DICYT  Un equipo de científicos de las universidades de León y Valladolid han construido un sistema de lagunaje experimental de alta carga capaz de cumplir una triple función medioambiental. En primer lugar, es capaz de eliminar purines de cerdo, residuos muy contaminantes al contener una alta carga de materia orgánica. En segundo término, el ciclo combinado con algas y bacterias que permite esta reducción de purines, también facilita la producción de biomasa algal, encaminada a la fabricación de biodiésel. Debido a que necesitan CO2 para realizar la fotosíntesis, las algas, por último, resultaron capaces de fijar dióxido de carbono atmosférico procedentes de procesos industriales.

Este lagunaje es un sistema que imita los procesos de autodepuración que se llevan a cabo de manera natural con las aguas residuales en los ríos y, en este caso, trata de aprovechar la capacidad de las algas para eliminar los patógenos que contienen los purines. "Las algas producen un pH muy alcalino, mientras que los patógenos mueren con un ambiente que supere el 7'5 de pH", explica a DiCYT Eloy Bécares, uno de los coordinadores del trabajo de investigación. Otro factor que incluye el sistema incide en la eliminación de estos agentes biológicos: el contacto con la luz también les perjudica. "Por lo tanto, logramos desinfectar los purines", resume el investigador, del Departamento de Biodiversidad y Gestión Ambiental de la Universidad de León. Bécares y Raúl Muñoz, del Departamento de Ingeniería Química y Tecnología del Medio Ambiente de la Universidad de Valladolid, codirigen el trabajo, incluido en la tesis doctoral del investigador Ignacio de Godos.

Eliminados los agentes biológicos patógenos, la materia orgánica que forma los purines sirve de alimento a las bacterias que integran el sistema de lagunaje. En concreto, los purines, al estar formados por heces de cerdo y las pajas que le sirven de cama, contienen lípidos, carbohidratos y, especialmente, fibras vegetales. Las bacterias, sin embargo, necesitan un elemento fundamental para la supervivencia: el oxígeno. A través de un proceso simbiótico, del que se benefician ambos, las algas proporcionan por medio de la fotosíntesis este oxígeno, mientras que las bacterias excretan nitrógeno y fosfato, útiles para las algas.

Producción de algas y fijación de CO2

Las algas, para la realización de la fotosíntesis y su propia supervivencia, requieren CO2, pero la solubilidad de este gas en el agua es muy baja. Los investigadores aportaron en el experimento el dióxido de carbono necesario a través de humos de motores procedentes de una instalación de producción de electricidad. Para la ubicación del experimento, los investigadores eligieron la planta de cogeneración de la empresa Guascor en Hornillos de Eresma (al sureste de la provincia de Valladolid). La compañía tiene como misión tanto el tratamiento de purines como la producción de electricidad a través de la quema de gas.

Debido a que se pueden desarrollar con facilidad dadas las condiciones ambientales favorables creadas por los investigadores, la producción de algas tiene la posibilidad de incrementarse con facilidad. ¿Cómo se podría reutilizar todo estos organismos? A principios de los años 80 del siglo pasado, en la segunda crisis del petróleo, el precio del crudo casi se triplicó en tres años. Grupos de Estados Unidos y de Israel comenzaron a producir algas para biodiésel. Sin embargo, los estudios se abandonaron cuando los precios se normalizaron. La investigación se está retomando en la actualidad.

El grupo de investigadores de León y Valladolid ha visto en la producción de algas para biodiésel una oportunidad de salida al excedente de algas. En el momento presente, hay pocos equipos investigadores que trabajen en esta línea en España. Están ubicados en Andalucía, Cataluña, Galicia y Valencia. En Castilla y León, este grupo es el primero en experimentar en este ámbito. Concluido el experimento en Hornillos de Eresma, los científicos quiere ahora caracterizar la biomasa producida a través de las algas y seleccionar procesos para que domine la presencia de las algas más interesantes, de los géneros Chlorella y Scenedesmus.

La investigación, desarrollada en los últimos tres años, ha contado con la financiación del Instituto Tecnológico Agrario de Castilla y León (Itacyl), un ente público adscrito a la Consejería de Agricultura y Ganadería. La empresa Guascor, que ofrece soluciones energéticas a media basadas en las energías renovables, colaboró en la cesión de las instalaciones para la construcción del lagunaje experimental de alta carga.