Extracción de los lípidos de las microalgas: Combustibles de 3era generación

Una vez que se reproducen las micro algas es importante separarlas del medio acuoso (filtrando) y llevarlas a un proceso de extracción de los ácidos grasos (lípidos). Estos son los componentes de valor como combustible (Figura 1).

Figura 1.- En el laboratorio se pueden probar diferentes métodos, solventes y mecanismos para extraer los lípidos de los micro algas.

Existen diversas condiciones y solventes para aplicar a cada tipo de algas, inclusivo usando dióxido de carbono supercrítico y extracción por microondas. Lo importante es determinar en el laboratorio y luego escalar las condiciones y propiedades del sistema (micro alga, solventes, concentración de lípidos y propiedades termodinámicas y de fenómenos de transporte). Un método clásico es extracción por solventes de laboratorio se muestra en Figura 2.

Figura 2.- La extracción por solventes puede darnos datos de termodinámica de equilibrio para obtener datos y propiedades que luego se puedan usar en el diseño y escalamiento a equipos de mayor alcance eficientes.

Por lo tanto para una producción industrial se deben diseñar y aplicar equipos para mayor alcance (Figura 3) y que la producción de los ácidos lípidos sea sustentable (eficiencia de proceso, eficiencia económica, cuidado al ambiente y cuidado al ambiente social).

Figura 3.- Equipo de extracción por solventes a escala industrial

Las moléculas extraídas de las micro algas son de tipo ácido grasos (lípidos) como los triglicéridos.

Los triglicéridos (Figura 4) también se dividen en sus componentes a través de la reacción de transesterificación durante la fabricación de biodiesel. Los ésteres de ácidos grasos resultantes se pueden utilizar como combustible en motores diesel

La reacción de transesterificación produce glicerol el componente del biodiesel

Una vez obtenido los esteres, podemos obtener el biodiesel y mover motores de transporte para vivir la vida actual de movernos de un lugar a otro, transportar comida y consumibles a ciudades.

¿Te gusta el final de la historia de los combustibles de 3era generación?

¿Qué opinas?

De que depende la producciòn de biocombustibles de tercera generación

Si las algas pueden producir lípidos que son moléculas con poder calorífico hasta aveces mejor que los carbohidratos, entonces es importante saber que algas y que factores influyen para la producción de estos compuestos orgánicos (lípidos).

Figura 1.- Las microalgas pueden fijar el CO2 de la atmosfera y con la luz del sol llegan a sintetizar lípidos y estos a su vez al poder ser extraídos puede generar biocombustibles ( etanol, biodiesel, gasolina) e inclusive hidrógeno.

En la Figura 1 se puede ver que los factores externos son: los nutrientes, las luz del sol, el CO2 disuelto en el agua de la atmósfera (aire). Entonces se debe estudiar el crecimiento de la población de las algas y su producción de lípidos. Entonces es importante que llegue la luz de sol y se disuelva el dióxido de carbono de la atmósfera (Figura 2)

Figura 2.- Es importante que llegen los rayos de sol y que se disuelva el CO2 de la atmósfera, para que las algas microscópicas crezcan y puedan producir los lípidos.

Los reactores tubulares de vidrio pueden ser una excelente opción si es que se le esta alimentando CO2 o aire con alto contenido de CO2 (por encima de 300 ppm). La Figura 3 muestra el arreglo de reactor y torre para disolver el aire.

Figura 3.- Un arreglo de tubo de vidrio expuestos a la luz solar y una torre donde se disuelva el aire con CO2 es una opción tecnológica para los factores; sol y CO2.

Pero luego sigue el reto de extraer los lípidos producidos dentro las algas microscópicas.Pero eso lo veremos en la siguiente entrada.
Por lo pronto te comparto que la micro alga Nannochloropsis oceanica (Figura 4) ha probado tener una excelente  producción de lípidos.

Figura 4.- Alga microscópica Nannochloropsis oceanica 

Entonces es interesante el trabajo entre ingenieros químicos y biólogos para estos retos.
¿Tu que piensas?