Biorefinería de Microalgas: un modelo de Economía Circular

Sonia Suárez Alvarez, Investigadora Neiker Tecnalia

La estrategia de Bioeconomía adoptada por la Unión Europea pone de manifiesto la necesidad de promover la investigación en torno a nuevos recursos biológicos que permitan diversificar las cadenas de valor existentes. Además, en la transición hacia una Economía Circular resulta absolutamente necesaria la innovación y el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan reducir de manera efectiva la generación de residuos a través de su valorización.

En el marco de esta nueva estrategia económica, las microalgas han recibido mucha atención en los últimos años. La producción de estos microorganismos vegetales se considera actualmente como un recurso renovable novedoso y versátil, que no sólo permite la obtención de un amplio rango de bioproductos con valor económico, sino que además se alinea de manera adecuada con los aspectos necesarios de sostenibilidad medioambiental.

Aplicaciones comerciales de las microalgas

Los cultivos de microalgas se caracterizan por su elevado rendimiento productivo y por dar lugar a una biomasa con alta riqueza en proteínas, lípidos y carbohidratos con alto potencial como materia prima en diferentes sectores económicos. Sonia Suárez recordaba que por su valor nutritivo, la biomasa de microalgas se ha empleado tradicionalmente en el ámbito de la agroalimentación y la acuicultura, pero en los últimos años también ha sido explotada como materia prima para la obtención de biocombustibles (biodiesel, bioetanol y metano) por parte del sector energético.

Muchas especies son además capaces de sintetizar un amplio rango de biomoléculas específicas de alto valor económico (pigmentos, compuestos antioxidantes, ácidos grasos poliinsaturados, etc,..) que exhiben una demanda creciente en el mercado de la nutraceútica, farmacéutica, química y cosmética.

Biorremediación y valorización de residuos vía cultivo de microalgas

Más allá de los aspectos económicos, las características inherentes a la tecnología de cultivo microalgas resultan especialmente interesantes para el desarrollo de nuevas estrategias de valorización de residuos en beneficio de la Economía Circular.

Por ejemplo, el cultivo fotoautotrófico de microalgas permite fijar 1.8 Kg de CO2 por cada kilo de biomasa producida, resultando adecuado para la mitigación de gases generados en plantas de biogás o de las emisiones derivadas de actividades industriales. Además, estos cultivos actúan como biofiltros cuando se integran con las aguas residuales generadas en diferentes procesos industriales, reduciendo de manera efectiva la carga de compuestos inorgánicos del efluente.

De manera similar, la producción heterotrófica de microalgas se ha convertido en una oportunidad para la valorización de diferentes tipos de residuos orgánicos, que pueden ser reciclados como nutrientes en el proceso de producción de estos microorganismos.

La combinación de tecnologías de producción de microalgas con procesos de bioremediación permite: mejorar el ciclo de vida de diferentes actividades industriales, contribuyendo a “cerrar el círculo” y al objetivo “residuos cero”. Permite también alcanzar una valorización efectiva de residuos que retornan a la economía a través de la generación de biomasa muy versátil en sus aplicaciones comerciales y mejoraran también la sostenibilidad económica y medioambiental del propio proceso de producción de microalgas.

Modelos de Biorrefinerías de microalgas

En los últimos años, la investigación en torno a las microalgas se ha enfocado al desarrollo de las tecnologías necesarias para el establecimiento biorrefinerias. Aunque el estado de desarrollo aún es corto, algunas empresas ya han instaurado modelos simples de biorrefineria donde la biomasa algal se explota de manera integral, siguiendo flujos circulares de recursos, materias, productos y energía, y dando lugar una diversidad de productos comerciales.