Biocombustible con microalgas

Biocombustible elaborado con microalgas como alternativa para el futuro

Unidad 3: Fase 4 – Elaboración

Fundamentos y generalidades de la Investigación

Leidy Laura Duque

Yuliana Catherine martinez

Video Introductorio

Pregunta de Investigación

¿Es viable la producción de biocombustible con micro algas comparado con la producción de combustible fósil?

Objetivo general

Determinar la viabilidad del biocombustible como una alternativa para reemplazar los combustibles fósiles.

Objetivos específicos
-  Recopilar información existente el combustible fósil y el biocombustible producido con microalgas.
-   Determinar las ventajas y desventajas existentes entre el biocombustible producido a partir de microalgas y el combustible fósil. 

   -   Comprobar el uso de biocombustible con micro algas como una alternativa para reemplazar el combustible fósil.

Justificación

Actualmente el mundo presenta una disminución en las reservas de petróleo el cual aparte de estar escaseando, ocasiona graves emisiones de CO2 a la atmósfera por lo que se requiere de un combustible que pueda ser igual de efectivo pero que presente unas ventajas adicionales que se reflejen no solo en la poca contaminación que cause sino en su fácil elaboración u obtención. Es por ello que una alternativa son los biocombustibles, los cuales se pueden renovar y pueden ser usados para la generación de electricidad, calor y energía (Balat et al., 2007), los cuales se pueden obtener a partir de la síntesis de algunos organismos (Stephanopoulos et al., 2008).

El uso de microalgas para la producción de biodiesel ha surgido como una opción promisoria, debido a que presentan mayor eficiencia fotosintética, son más eficaces en la asimilación de CO2 y otros nutrientes con respecto a las plantas, ya que estos microorganismos acumulan entre 20 y 80% de triglicéridos (Chisti, 2011), no requieren tierras cultivables, demandan menor consumo de agua renovable y pueden cultivarse en agua salobre (Guedes et al., 2011; Chisti, 2007; Demirbas, 2009). La composición del medio de cultivo y las condiciones de crecimiento de microalgas tienen un efecto importante en el rendimiento de biomasa y en el contenido de lípidos (Christenson y Sims, 2011). Se ha demostrado que la limitación de nitrógeno y fósforo, incrementan el contenido lipídico en microalgas (Beer et al., 2009; Scott et al., 2010).

Es por ello que el uso de microalgas como biocombustible tiene muchas ventajas, por lo que se puede considerar como un reto y una gran oportunidad para un futuro, ya que debido al cambio climático hay una tendencia mundial en reducir al máximo el uso de combustibles fósiles y reemplazarlos con biocombustibles que sean renovables, no contaminantes y carbono neutrales (Loera y Olguín, 2010).

Estas algas, por lo tanto, parecen ser una buena alternativa como reemplazo al combustible fósil, pero para ello se deben realizar estudios que puedan permitir determinar su efectividad y la forma en la cual se puedan reducir los gastos en su producción. Ya que se requiere de una solución pronta para suplir el combustible fósil. Es por ello, que la investigación por parte de los científicos e ingenieros en este tema sigue siendo de suma importancia porque se requiere comenzar a combatir la deforestación y contaminación que ocasiona la extracción de petróleo.

Metodología

Figura 1. Esquema gráfico de la metodología

Pasos de la metodología

- Enfoque de la investigación: el estudio tiene un enfoque mixto, ya que contará con una parte cualitativa basada en la selección de la información que servirá para identificar las características de cada tipo de combustible a estudiar (fósil y biocombustible) y una parte cuantitativa que se basará en el análisis de los resultados que se obtengan al realizar los ensayos con el biocombustible, lo cual se debe hacer con análisis estadísticos para poder justificar que tan efectivo es el biocombustible elaborado con microalgas en comparación con el combustible fósil.

   
  - Técnica de recolección de información: primero se realizará una búsqueda de información en revistas científicas donde se pueda conocer información relevante sobre los biocombustibles elaborados con microalgas y sobre los combustibles fósiles, de manera que se puedan determinar las ventajas y desventajas asociadas a cada tipo. Después se elaborará el biocombustible a partir de microalgas para ser ensayado y analizado a partir de pruebas estadísticas.

  - Población: Para la elaboración del estudio se debe contar con químicos, biólogos, ingenieros mecánicos y estadísticos de forma que se puedan realizar todos los análisis relacionados al tema.

    
   - Análisis de resultados: se hará un análisis estadístico de los resultados que se obtengan de las pruebas realizadas en los vehículos con el biocombustible de microalgas para poder determinar su efectividad para realizar las posteriores comparaciones con el combustible fósil.

Referencias

Balat, M. y Balat, H. 2010. Progress in biodiesel processing. Applied Energy. 87(6): 1815-1835.
Beer, L; Boyd, E; Peters, J; Posewitz, M. 2009. Engineering algae for biohydrogen and biofuel production. Current Opinion in Biotechnology. 20(1): 264–271.
Chisti, Y. 2007. Biodiesel from microalgae. Institute of Technology and Engineering, Biotechnology Advances. 25(3): 294-306.
Christenson, L; Sims, R. 2011. Production and harvesting of microalgae for wastewater treatment, biofuels, and bioproducts. Department of Biological Engineering, Utah State University. Biotechnology advances. 29(6): 686-702.
Demirbas, A. 2009. Progress and recent trends in biodiesel fuels. Sila Science. Energy Conversion and Management. 50(1): 14-34.

Guedes, A; Amaro, H;  Malcata, F. 2011. Microalgae as sources of high added-value compounds a brief review of recent work. Escola Superior de Biotecnologia, Universidade Católica Portuguesa. Biotechnology progress. 27(3): 597-613.

Loera, M y Olguín, E.  2010. Las microalgas oleaginosas como fuente de biodiesel: retos y oportunidades. Red de Manejo Biotecnológico de Recursos. Revista Latinoamericana Biotecnologia Ambiental y Algal 1(1):91-116.

Pienkos, P., Laurens, L y Aden, A. 2012. Biocombustibles de microalgas Un enorme potencial se    enfrenta a multitud de desafíos científicos, ambientales y económicos. Investigación y ciencia. 1(1): 50-56.

Scott, S; Davey, MP; Dennis, JS; Horst, I; Howe, CJ; Lea-Smith, DJ; Smith, AG. 2010. Biodiesel from algae: challenges and prospects. Department of Engineering, University of Cambridge. Current Opinion in Biotechnology. 21(3): 277-286.

Stephanopoulos, G., Fischer, C. R. y Klein-Marcuschamer, D. 2008. Selection and optimization of  microbial hosts for biofuels production. Metabolic Engineering. 10(6): 295–304.