La energía y las grasas que crean las microalgas a través de la fotosíntesis pueden ser aprovechadas para generar electricidad o fabricar biocombustible. Crédito: CSIRO.

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Microalgas, una nueva energía alternativa

Algunas algas microscópicas sirven para producir hasta 60 veces más biocombustible que las plantas terrestres utilizando la misma superficie y luz solar. ¿Pueden revolucionar estos organismos el sector de las energías renovables?

PABLO GARCÍA-RUBIO | Tungsteno

 

Los combustibles fósiles representan un 84% del consumo energético a nivel mundial y, aunque año tras año se avanza en la desescalada del uso de este tipo de recursos, la dependencia todavía es muy alta en algunos sectores. La búsqueda de fuentes alternativas que sean eficientes, competitivas y renovables se ha convertido en el nuevo santo grial del sector energético. ¿Y si la clave estuviera en las microalgas? Estos organismos, que llevan décadas siendo investigados, resultan altamente eficientes y representan una gran esperanza como fuente renovable del futuro.

Las microalgas son organismos unicelulares capaces de vivir en ecosistemas muy variados y con una inmensa variedad de formas. Se estima que existen entre 50.000 y más de 200.000 especies de algas, entre las clasificadas y las que quedan por descubrir. La energía y las grasas que crean estas algas a través de la fotosíntesis pueden ser aprovechadas para generar tanto electricidad como materia prima en forma de biomasa y así fabricar agrocombustibles.

 

Las microalgas son organismos unicelulares capaces de vivir en ecosistemas muy variados y con una inmensa variedad de formas. Crédito: Frank Fox.

 

Cultivo de microalgas para producir biocombustible

 

En los últimos años se han producido múltiples avances en el cultivo de microalgas con el objetivo de generar biocarburante. Si por algo destacan estos organismos, es porque pueden producir hasta 60 veces más combustible que las plantas terrestres utilizando las mismas unidades de superficie y luz solar. Además, cuentan con una capacidad de reproducción entre cinco y diez veces mayor que los cultivos utilizados hasta ahora.

Pero la productividad no es lo único a su favor. También destaca el impacto ambiental de las algas respecto al resto de cultivos de biomasa (como el maíz, la palma o la caña de azúcar). Las algas no necesitan utilizar recursos como el suelo o el agua de riego, no requieren fertilizantes o pesticidas y ni siquiera precisan de agua limpia o fresca, ya que se pueden cultivar en aguas saladas o incluso residuales.

Además, para realizar la fotosíntesis, las microalgas se pueden alimentar del CO2 proveniente de otras industrias. De esta manera, a la vez que generan energía, pueden contribuir a la descarbonización de la atmósfera. A ello se suma que, según indica un estudio reciente, su combinación con bacterias puede aumentar la producción de hidrógeno —otro de los combustibles del futuro— en un 60%.

 

Los fotobiorreactores son dispositivos destinados al cultivo masivo de microalgas. Crédito: Departamento de Energía de los Estados Unidos.

 

Pese a todos estos beneficios, los investigadores todavía no han logrado producir combustible a base de microalgas a un precio lo suficientemente competitivo como para desarrollar su producción en masa y su comercialización. Algunas grandes empresas energéticas que habían apostado por las microalgas, como el gigante petrolero Exxon, han ido disminuyendo sus expectativas al no poder garantizar su viabilidad comercial a corto plazo. Uno de los grandes problemas reside en su tamaño: manipular y procesar organismos microscópicos resulta caro y laborioso. La necesidad de nuevas infraestructuras o la caída del precio del petróleo —hoy a niveles de principios de siglo XXI— también suponen un desafío.

 

Microalgas como material para paneles solares

 

Otra forma de obtener energía de las microalgas consiste en capturar el intercambio de electrones que se produce cuando realizan la fotosíntesis para así generar electricidad. Utilizando este proceso se han obtenido algunos logros relevantes, pero la tecnología que lo consigue todavía no está lo suficientemente desarrollada.

Sin embargo, en la ciudad de Hamburgo (Alemania) se construyó en 2013 el primer edificio del mundo que abastece parte de su consumo energético a través de paneles que contienen microalgasEstos paneles de vidrio, situados en la fachada y con capacidad giratoria para orientarse hacia el Sol, se abastecen de CO2 y nutrientes que favorecen la reproducción de las microalgas. El espectro de luz no absorbido por las algas durante la fotosíntesis se convierte en calor, que se utiliza para generar agua caliente para el edificio o para calentar el interior. Las microalgas sobrantes se recogen periódicamente y se envían a una instalación externa donde se fermentan para producir gas metano, que se quema para producir electricidad.

 

El edificio Edificio BIQ, en Hamburgo, abastece parte de su consumo energético a través de paneles que contienen microalgas. Crédito: NordNordWest / Wikimedia.

 

El objetivo sería, por lo tanto, crear paneles compuestos de algas que aprovechen la luz del sol al igual que las placas solares, aunque utilizando una tecnología distinta. Pese a que hay placas de este tipo que se utilizan en proyectos experimentales como este, la idea todavía está lejos de sustituir a las actuales placas de silicio, que proporcionan una alta productividad por un coste relativamente bajo. Sin ir más lejos, las placas del edificio de Hamburgo costaron en torno a cinco millones de euros.

De momento, ninguno de los procesos para obtener energía a partir de microalgas ha logrado ser competitivo en un mercado tan complejo como el de la energía. Todavía quedan años para que lo sean, según señalan múltiples expertos, ya que se tienen que superar algunos desafíos tanto económicos y productivos como de infraestructuras. Aun así, la investigación no cesa: la constancia podría hacer que en unas décadas las algas se conviertan en un cultivo clave para el sector de la energía, ya sea en forma de biomasa o como un componente esencial de energía solar.

 

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Tungsteno is a journalism laboratory to scan the essence of innovation. Devised by Materia Publicaciones Científicas for Sacyr’s blog.

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