5/25/2018 Micro Algas
1/37
III Seminario Latinoamericano y delCaribe de Bio combustiblesLas Algas como fuente de
Produccin de Biocombustible
Maritza Guerrero Barrantes
Paola Solera Steller
Docentes e investigadoras
ITCR- Costa Rica
5/25/2018 Micro Algas
2/37
Problemtica de los Combustibles
El impacto de los precios delpetrleo y los biocombustiblessobre los productos bsicosagrcolasUna poltica comercial adecuada puede ayudar a mit igar lapobreza
23 de abril de 2007, Roma El Comit de Problemas deProductos Bsicos (CPPB), un grupo intergubernamental de laFAO, inici hoy una reunin de tres das de duracin paraanalizar cuestiones relacionadas con el desarrollo y las polticascomerciales de los productos bsicos agrcolas.
Contacto:John Riddle
Oficina de prensa, FAO
Business.view
Bomb OPEC
May 6th 2008
From Economist.com
Whats the next dumb economic idea in
this race?
THE race for the White House has been a depressing experience foranyone foolish enough to have hoped for a rational debate abouteconomic policy. John McCain, who is at least in favour of free trade,
admits to being an economic illiterate, while Hilary Clinton and Barack
Obama have been united in their remorseless, largely baseless
bashing of foreigners (especially the Chinese) and big business.Ordinary Americans may be the main beneficiaries of global
capitalism, but it is more likely to be celebrated in Beijing than on
Americas hustings.
5/25/2018 Micro Algas
3/37
5/25/2018 Micro Algas
4/37
Alternativas a la problemtica de
los Combustibles
Energa Solar Hidrulica Elica Geotrmica
Hidrgeno Deuterio
Helio-3
Fusin Nuclear
Fisin nuclear
Mar
Biomasa
Biodigestores (Bacterias)
Turba (hulla).
Fotobioreactores (Algas aceites)
Reactores (Bacterias, hongos, Algas/bacterias aceites)
5/25/2018 Micro Algas
5/37
Genera independencia econmica y energtica.
No es inflamable.
Biodiesel es seguro manejar y transportar
Es menos irritante para la epidermis
Tiene un aroma agradable.
Libre de contaminacin, 10 veces menos txico que la sal de lamesa. Biodegradable con produccin es renovable.
Biodiesel es un combustible que ya ha sido probadosatisfactoriamente en mas de 15 millones de Km. en EE.UU. y pormas de 20 aos en Europa.
Propiedadesdel biodiesel
5/25/2018 Micro Algas
6/37
Biodiesel es el nico combustible alternativoen EE.UU. en cumplir con los requisitos de la
EPA (Enviromental Protection Agency), bajo laseccin 211(b) del Clean Air Act
El ciclo biolgico en la produccin y el uso delBiodiesel reduce aproximadamente en 80% lasemisiones de anhdrido carbnico, y casi 100%las de dixido de azufre
La combustin de Biodiesel disminuye en 90%la cantidad de hidrocarburos totales noquemado, y entre 75-90% en los hidrocarburosaromticos.
Propiedades del biodiesel
5/25/2018 Micro Algas
7/37
Son la clave del equilibrio del planeta, ya que consumen altas
cantidades de dixido de carbono (CO2)
5/25/2018 Micro Algas
8/37
La produccin primaria en la cadena alimentaria acutica,
El 90% del anhdrido carbnico que es absorbido y es transformadopor algas.
Derivados de las algas marinas: los ficocoloides y los pigmentos
(b-caroteno o la astaxantina)
Produccin de alimentos, agrcolas, industriales.
Sustancias bioactivas susceptibles de ser utilizadas
en medicina (teraputicos).
Biorremediacin ambiental
Elaboracin de biocombustibles
produccin de hidrgeno - Biodiesel
Ventajas de las Microalgas
5/25/2018 Micro Algas
9/37
La produccin de cidos grasos pol i-insaturados presentagrandes ventajas frente a otras fuentes:
Superan en produccin de aceites a otras plantas
Alcanza niveles de produccin elevados en condicionescontroladas.
Rpida reproduccin: se duplica la produccin cada 8 horas.
Requieren menor espacio. Rendimiento por hectrea es
treinta veces superior a la de las oleaginosas.
Ventajas de lasMicroalgas
5/25/2018 Micro Algas
10/37
Ventajas de lasMicroalgasFuente alternativa de protenas.
No compite con otras actividades agrarias.
No requieren agroqumicos.
Bajo riesgo de contaminacin
Es una actividad de una baja demanda de energa
no requiere suelo frtilni agua de calidad
5/25/2018 Micro Algas
11/37
MicroalgasUna nueva y sorprendente aplicacin para la ciencia y la
industria!
La particularidad de algunas especies de
microalgas es la de producir reservas de lpidosque pueden llegan al 70% de su masa cuando
estn sometidas a estrs como por ejemplo una
privacin de nitrgeno o un aumento brusco deluz.
5/25/2018 Micro Algas
12/37
Aceite fngico (Mucorspp.) 11%
Aceite de microalga Spirulina
spp. 22%
5/25/2018 Micro Algas
13/37
Cultivos aerbicos de microalgas.
Cultivos anaerbicos de microalgas con
bacterias.
Recientemente, el fango activado y los hongos
fueron convertidos a las sustancias aceitosas enlas temperaturas relativamente bajas.
5/25/2018 Micro Algas
14/37
Segn las predicciones de FAO la produccin de algasexperimentar un crecimiento global rpido y sostenido
durante las prximas dcadas.
Innovadora y experimenta una fuerte
expansin biotecnolgica.
Aumento la demanda de nuevos
productos bioenergticos
5/25/2018 Micro Algas
15/37
Las investigaciones sobre cultivos de
microalgasSeleccin de cultivos e ingeniera gentica para incrementar
la cantidad de lpidos, celulosa y hemicelulosa en las
microalgas.
Manipulacin gentica del mecanismo por el cual las
microalgas cambian de su estado normal crecimiento a la
produccin de lpidos, a fin de mantener mejor produccin deambos (crecimiento y produccin de lpidos).
Optimizar las caractersticas de los lpidos producidos por
microalgas para convertirlos en combustibles mediante hidro-
procesos.
Trabajar en conjunto con personal de refineras de petrleo
para mejorar el hidro-proceso, a fin de convertir el aceite de
microalgas en diesel gas-avin.
5/25/2018 Micro Algas
16/37
Formas de produccin de microalgasEstanques:
Poco profundos para que la luz pueda penetrar.
Los estanques se disean de tal manera que dentro ellos sea posible hacercircular agua y nutrientes constantemente, alrededor y conjuntamente con las
microalgas.
De tal manera las microalgas se mantienen suspendidas en el agua y, con
frecuencia regular, son tradas a la superficie.
Es decir, el agua y los nutrientes para las microalgas son suministrados
constantemente. El agua que contiene algas es recibida al otro lado del
estanque. Es necesario un sistema de cosecha para separar el agua de lasalgas que contienen aceite natural.
5/25/2018 Micro Algas
17/37
Estanques o sistemas abiertos de
microalgas
5/25/2018 Micro Algas
18/37
La produccin de microalgas en fotoreactores, est
relacionada con problemas previos encontrados enestanques abiertos como:
Invasin de algas indeseables con baja produccin;
Vulnerabilidad de las microalgas a fluctuaciones de
temperatura; prdida de microalgas por evaporacin
de agua en estanques, etc.
Fotobioreactores
5/25/2018 Micro Algas
19/37
FotobioreactorUnidad de Pruebas:
Pr oceso :a) Preparar inoculante (microalgas).
b) Llenar el tanque del fotobioreactorcon agua y nutrientes.
c) Iniciar la recirculacin.
d) Aadir el inoculante.
e) Comenzar a suministrar CO2. BotryococcusBotryococcus brauniibraunii
f) Esperar a que la mezcla est homognea (verde uniforme).
g) Suministrar agua; nutrientes y CO2 a la mezcla.
h) Control del pH.
5/25/2018 Micro Algas
20/37
Cultivos de microalgas
5/25/2018 Micro Algas
21/37
5/25/2018 Micro Algas
22/37
Agitacin constante
5/25/2018 Micro Algas
23/37
5/25/2018 Micro Algas
24/37
Cosech a en Fo t ob i o r ea ct o r es:
La cosecha de alga (separacin de agua y algas)puede efectuarse mediante centrifugacin ofiltrado. En condiciones ptimas es posiblecosechar cada 3. 5 4 horas.
Secado:
El alga puede ser secada al sol, mediante vaco,centrfugas o en invernaderos.
5/25/2018 Micro Algas
25/37
Ex t r a cci n d e A cei t e: El alga seca retiene sus aceites que pueden extraerse medianteprensado (70 a 75% de aceite se obtiene de la materia seca) y encombinacin con solventes como hexano, benceno o ter.
Despus de haberse extrado (expelido) aceite mediante prensado, la
pulpa resultante se mezcla con ciclo-hexano para extraer el remanentede aceite.
El aceite se disuelve en el ciclo-hexano, y la pulpa se filtra fuera de lasolucin.
La separacin de aceite y ciclo-hexano se efecta mediante
destilacin.
Con la combinacin de estos dos procesos (pensado y solventes) esposible obtener alrededor de 10-80% del aceite contenido en algas.
5/25/2018 Micro Algas
26/37
AGUAGUA
ALGAS
CO
Nutrientes
Medio decultivo deproduccin
Centrifugadoentrifugado
SecadoPrensado
Residuosslidosceitealgal
5/25/2018 Micro Algas
27/37
5/25/2018 Micro Algas
28/37
Algas
Scenedesmus sp.
Chlamydomonas sp.
Clorella sp.
Spirogyra sp
Dunaliella sp.
Euglena so.
Prymnesium sp.
Porphyridium sp.
Synechoccus sp.
Fuente: Morton Satin, Chief Agro-Industries and Post-
Harvest Management Service
5/25/2018 Micro Algas
29/37
5/25/2018 Micro Algas
30/37
Fuente
Elaeis
guineensis
(palma
africana)
Glycine max
(soya)
Heliantus
annus
(girasol)
Brassica
napus
(colza)
Microalgas
Fuente de
aceite
Fruto y
semillaSemilla clula
Biomasa de
aceite (%)
22 - Semilla
50 - Fruto
18-23 45 40 40-80 (segn ssp)
Produccin de
aceite5.550 l/ha
420
l/ha890 l/ha 1.500 l/ha
Lagunas:
140.290 l/ha por
ao
Fotobioreactores
1.402.910 l/hapor ao
Produccin
Mundial
biodiesel
50% 25% 25%
Relacin de la produccin de aceite algalRelacin de la produccin de aceite algal
5/25/2018 Micro Algas
31/37
GreenFuel Technologies
Massachussets, USA.
Utilizacin de fotobiorreactores.
Diatomea:
Didymosphenia geminata.
La productividad por rea es de2 a 5 veces mayor en
comparacin con los cultivosagrcolas tradicionales, y presentaun crecimiento ms rpido
Productoras de biodiesel a partir de microalgas
5/25/2018 Micro Algas
32/37
Productoras de biodiesel a partir de
microalgas Instituto Tecnolgico de Canarias (ITC) ha venido desarrollando una importante
labor de investigacin en el campo de la produccin y explotacin de
microalgas, a travs de su departamento de Biotecnologa.
Hctor Mendoza Guzmn, investigador principal del Departamento
Inventor Miao Jian Ren
Centro de Pesquisa do Rio de Janeiro,Fundao Mokitiokada Diviso de Energa,
Instituto Nacional de Tecnologa.
5/25/2018 Micro Algas
33/37
Empresa bioking, con pequeos bioreactores
Green Energy NV, Investiga en: Pases Bajos, Espaa, Portugal.
Global Green Solutions, Vertigo Energy
University Davis - Chevron Research.
Celulosa Investments, Grupo Aurantia.
Gadir Biodiesel, conglomerado empresarial junto a Gadir Fotovoltaica.
Inria (Instituto Nacional de Investigaciones en informacin y automtica de
Francia en la de Ciudad Sophia Antipolis (70% de aceite a partir de
microalgas).
Biofuel Jet, cultiva en estanques.
Productoras de biodiesel a partir
de microalgas
5/25/2018 Micro Algas
34/37
Productoras de biodiesel a partir de
microalgas
Australia,
Biotechnical and Environmental
Application of Microalgae
Botrycoccus Braunii
Argentina
"De una hectrea de soja se obtienen 106
galones de aceite. De una de algas, 26,420galones. La diferencia es notoria.
Empresa Oilfox con procesos enzimticos
5/25/2018 Micro Algas
35/37
Productoras de biodiesel a partir de
microalgas
Algatech cultiva desde 1999En el desierto de Negev-IsraelUna hectrea 136.900 litros de aceite conmicroalgas cuya biomasa seca contieneun 70% de aceite.
Haematococcus pluvialis
Chemical Engineering University of New, Hampshire, Kingsbury Hall,
Durham (2006).
Jacobs University in Bremen- Professor, Laurenz Thomson.
Algae Kink, Algae Growing Systems Photobioreactors.
5/25/2018 Micro Algas
36/37
Gracias
5/25/2018 Micro Algas
37/37