Sistemas de Cultivo

Cultivo de microalgas como plataforma para la biorremediación de efluentes a mayor escala

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By Milthon Lujan

Swansea, Reino Unido.- Un nuevo enfoque de biorefinería de la remediación de los efluentes empleando el cultivo de algas fue desarrollado en la Swansea University, concentrado en la recuperación de nutrientes vía la explotación de la biomasa algal en instalaciones piloto.

El tratamiento de los efluentes municipales, agrícola y acuícolas es uno de los elementos clave para reducir el impacto ambiental, con efectos directos sobre la economía y la sociedad. Para tratar estas agua, los métodos varían desde formas de bajo consumo de energía “pasiva” a consumo intensivo de energía “activos”. Sin embargo, muchos de estos procesos biológicos son considerados como “en desarrollo” y se requiere de investigación y optimización constante para mejorar las eficiencia de asimilación de nutrientes de estas tecnologías.

El tratamiento de efluentes usando cultivos de microalgas (método pasivo) corrientemente requiere un desarrollo técnico/biológico. La biotecnología de algas viene siendo usado con éxito como un método de biorremediación; sin embargo, la investigación usualmente se concentra en pruebas de laboratorio.

La tecnología de algas viene siendo probada para el reciclaje y la valorización efectiva de los nutrientes de los efluentes, incluido el carbono, nitrógeno y fósforo. Los sistemas de algas con las mayores tasas de eficiencia de remediación (hasta 99%) puede ser de flujo con un continuo régimen de crecimiento con la adición de nutrientes y biomasa cosechada todo los días. Los mayores costos asociados con la producción de algas son los sistemas de iluminación artificial cuando se cultiva en fotobiorreactores. Este costo puede ser reducida si el diseño del biorreactor es optimizado de acuerdo a la latitud de la ubicación con el objetivo de incrementar la exposición a la luz natural.

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Científicos del Centre for Sustainable Aquatic Research (CSAR) de la Swansea University evaluaron el rendimiento de biorremediación de Nannochloropsis oceanica de tres fuentes de efluentes (agrícola, acuícola y efluentes municipales). N. oceanica fue cultivada en un fotobiorreactor de gran escala (1500 L). La asimilación de nutrientes (amoniaco y fósforo) y el tiempo de retención fueron evaluados y comparados a los métodos alternativos. Ellos evaluaron el potencial del desarrollo de una economía circular basados en el reciclaje de nutrientes de los efluentes por la microalgas, además del uso de la biomasa microalgal como una fuente de energía y para el desarrollo de productos (biofertilizantes, alimentos animales, etc).

N. oceanica mostró un alto nivel de aclimatación y rendimiento en el crecimiento en los tres efluentes, comparados con las condiciones control. Después de una corta fase lag, los cultivos crecieron exponencialmente por 8 a 10 días, y alcanzaron la fase estacionaria después de 15 días de cultivo” reportan.

De acuerdo con los datos publicados por los científicos, las pruebas de remediación de los efluentes con microalgas en un planta piloto mostraron altos niveles de capacidad de remediación y un enfoque escalable para la remediación de efluentes. La escala del cultivo de algas es muy importante para un exitoso proceso de remediación. {mprestriction ids=»*»}

“En este estudio, la biorremediación de tres efluentes a una escala de 1500 L fue realizado usando N. oceanica. Estas pruebas resaltan el alto nivel de adaptación de esta especie a un medio basado en efluente, con una alta tasa de asimilación de nutrientes (por encima de 90% en el día 4). La biomasa podría ser usada como un bio-fertilizante y/0 potencialmente para el desarrollo de piensos acuícolas, si el análisis de los contaminantes de metales pesados y biológicos en la biomasa cumplen con las regulaciones” concluyen los científicos.

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Referencia (abierto):
Silkina, Alla; Ginnever, Naomi E.; Fernandes, Fleuriane; Fuentes-Grünewald, Claudio. 2019. «Large-Scale Waste Bio-Remediation Using Microalgae Cultivation as a Platform.» Energies 12, no. 14: 2772. https://www.mdpi.com/1996-1073/12/14/2772 {/mprestriction}

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