Sistemas de Cultivo

¿Cuáles son los beneficios de la iluminación LED en el cultivo de microalgas?

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By Milthon Lujan

La demanda de biomasa de microalgas ha ido en aumento a lo largo de los años, y con ella la necesidad de aumentar su productividad.

Raceways para el cultivo de microalgas
Raceways para el cultivo de microalgas. Fuente: CCMAR

El uso de la iluminación LED en la producción de microalgas aumenta el crecimiento de su biomasa, especialmente durante la noche.

El estudio fue realizado por investigadores de Centre of Marine Sciences (CCMAR), de la University of Algarve, en colaboración con Greencolab, Necton y Allmicroalgae.

Nuevos métodos de producción de microalgas

Con la creciente demanda de biomasa de microalgas para aplicaciones de salud, cosmética y alimentos, las instalaciones de producción de microalgas han estado estudiando formas de aumentar su producción y la eficiencia del proceso de crecimiento.

Hasta hace poco, las microalgas se producían en sistemas de producción abiertos. Sin embargo, aunque este método es más económico, también tiene más desventajas, una de ellas es la mala distribución de la luz.

El crecimiento en la mayoría de los sistemas de cultivo masivos de microalgas es limitada por la luz, particularmente en estanques raceways. La luz artificial puede ser una solución prometedora para disminuir las zonas oscuras e incrementar la productividad de las microalgas.

Para abordar este problema, los investigadores Inês Maia, Tamára Santos y João Varela estudiaron el impacto y los costos de integrar LED en estanques raceways al aire libre.

Uso de iluminación LED

La utilización de la luz artificial ha sido extensivamente estudiada y puede mejorar la productividad, provee condiciones más estable y controlable de crecimiento, e induce la síntesis de metabolitos específicos.

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Aunque las luces LED han probado ser más eficientes que otras fuentes de luz artificial, ellas pueden tener un severo impacto sobre los costos de producción.

El uso de LED para iluminación artificial, para cultivos masivos, debe estar orientado a la producción de productos de alto valor (astaxantina o PUFAs) para balancear la factibilidad económica de todo el bioproceso.

Crecimiento de microalgas en presencia de luces LED

Los investigadores encontraron que el uso de luces LED en cultivos de la microalga Nannochloropsis oceanica aumentó el crecimiento de la biomasa, especialmente durante la noche.

También encontraron que el contenido de proteínas y carbohidratos también aumentó en los cultivos expuestos a iluminación LED.

La investigación presenta la posibilidad de optimizar el proceso de producción de microalgas a escala industrial.

Sin embargo, se debe considerar principalmente la incorporación de este tipo de luz, especialmente en la producción de productos de alto valor, debido a que representa un costo adicional en la producción de biomasa.

Conclusiones

El uso de LED demostró ser más eficiente bajo irradiaciones bajas, tanto en cultivos a pequeña escala, como a escala piloto.

El modo económico también demostró ser más eficiente, produciendo casi la misma biomasa extra en el modo normal, a menos de la mitad del costo.

“La incorporación de paneles solares para generar electricidad podría, a la larga, parecer beneficiosa en términos de mantener el funcionamiento de los LED y disminuir los gastos operativos”, finalizan los investigadores.

El estudio fue financiado por una subvención doctoral de la Foundation for Science and Technology (FCT); así como ALGAVALOR – MicroALGAe: integrated production e VALORization of biomass and its diverse applications, y del Laboratory for Process Engineering, Environment, Biotechnology, and Energy – LEPABE.

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Referencia (acceso libre)
M. Carneiro, I.B. Maia, P. Cunha, I. Guerra, T. Magina, T. Santos, P.S.C. Schulze, H. Pereira, F.X. Malcata, J. Navalho, J. Silva, A. Otero, J. Varela. 2022. Effects of LED lighting on Nannochloropsis oceanica grown in outdoor raceway ponds. Algal Research 64(2022)102685

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