Proyecto de investigación El alga invasora del Estrecho, fuente de energía para la economía circular

  • Investigadores de la Universidad de Cádiz analizan si la Rugulopteryx okamurae puede ser transformada en biocombustibles y fertilizantes con métodos biológicos

  • El estudio en marcha, premiado por la Fundación Campus Tecnológico de Algeciras

Un deportista sale del mar en la playa de Los Lances, en Tarifa, tras un arribazón de algas.

Un deportista sale del mar en la playa de Los Lances, en Tarifa, tras un arribazón de algas. / E. Fenoy

Llegó hace algo más de un lustro y puso patas arriba los fondos del Estrecho de Gibraltar. La comunidad científica continúa en la búsqueda de posibles usos para la Rugulopteryx okamurae, la especie invasora de alga que ha colonizado a una velocidad de vértigo el ecosistema marino del Campo de Gibraltar mientras prosigue su expansión por la costa Atlántica y el Mar de Alborán.

Ya hay en marcha proyectos para hacer con ellas cosméticos e incluso bandejas para las verduras del puchero. Y ahora, otra línea de trabajo de un grupo de investigadores de la Facultad de Ciencias del Mar y Ambientales de la Universidad de Cádiz (UCA) analiza si es factible tratarlas con métodos biológicos para generar biocombustibles y fertilizantes.

“En muchas ocasiones, no se puede luchar contra marea sino aprovechar la coyuntura. En el caso particular del alga invasora, desandar el camino o intentar eliminarla de los fondos marinos es algo poco menos que inviable. Todas las medidas que se han aplicado a corto plazo se han revertido porque es una especie muy prolífica. Habría que buscar alternativas para canalizar estas algas en algo diferente a la solución fácil de su retirada y transporte al vertedero. Desde el punto de vista de la economía circular y del medio ambiente no es lo más adecuado, porque puede ser un recurso aprovechable”, explica José Luis García Morales, catedrático de la UCA e integrante del departamento de Tecnologías del Medio Ambiente de la facultad de Puerto Real.

García y su equipo ganaron el pasado diciembre uno de los Premios I+D+i de la Fundación Campus Tecnológico de Algeciras por el proyecto Evaluación de las posibilidades de valorización de los residuos del alga invasora (Rugulopteryx okamurae) para la obtención de productos de alto valor añadido: biocombustibles y biofertilizantes, dotado con 2.100 euros que permitirán avanzar en las fases de la investigación. Cada año, la Fundación Campus impulsa iniciativas innovadoras y apoya la transferencia del conocimiento en el ámbito empresarial, emprendedor, universitario y de la economía circular.

Seis de los ocho integrantes del equipo de investigadores. Seis de los ocho integrantes del equipo de investigadores.

Seis de los ocho integrantes del equipo de investigadores.

Este proyecto plantea una solución alternativa a la presencia del alga invasora en la provincia mediante la obtención, a partir de los residuos del alga, de bioetanol, un biocombustible de alto valor añadido de uso en automoción o como alimentación para pilas de combustible de biohidrógeno, así como la producción en paralelo de un biofertilizante de uso agrícola para el sector primario.

“Ahora mismo nos encontramos en la fase industrial de arranque, con la recolección de las algas que se ha efectuado en varias playas y la puesta a punto del procesado posterior, así como la logística de ese procesado para intentar obtener una muestra representativa. Estamos en las primeras etapas de desarrollo”, destaca García.

El equipo de trabajo lo forman los investigadores José Luis García, Luis Alberto Fernández y Diego Sales, del departamento de Tecnologías del Medio Ambiente, junto con Carlos José Álvarez, Ana María Blandino, Ildefonso Caro, Ana Belén Díaz y Luis Romero, del departamento de Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos.

¿Cómo lograrlo?

José Luis García explica que para obtener el bioetanol y los biofertilizantes se ha optado por recurrir a etapas y procesos que ya han sido probados en otras investigaciones. “En el caso de las algas, se comienza con un proceso de recolección, un posterior lavado que permita eliminar las arenas y salinidad y se efectúa un secado. En nuestro caso, hemos aprovechado las instalaciones de un invernadero que tenemos en el Campus de Puerto Real. Una vez secadas, se hace un proceso de molienda que permite conservar en el tiempo esa fracción seca de las algas para poder desarrollar los procesos posteriores”, relata el investigador.

Toma de muestras de Rugulopteryx okamurae en la playa. Toma de muestras de Rugulopteryx okamurae en la playa.

Toma de muestras de Rugulopteryx okamurae en la playa.

A partir de ahí, el proyecto propone un proceso de tipo biológico para permitir el acceso de microorganismos a las algas para metabolizar sus elementos y dar como resultado ambos productos. “Planteamos que los compuestos del alga se hidrolicen utilizando ozono y pasen de una matriz sólida a líquida. Y que esos compuestos solubles sean de acceso posible para ser metabolizados por microorganismos, ya sean que los transformen en precursores de bioplásticos o bien en un proceso de sacarificación para la liberación de los posibles azúcares. Con una matriz hidrolizada, bien podríamos hacer una fermentación alcohólica (con levaduras) o bien la podríamos utilizar para la obtención de biogás, biohidrógeno o precursores de bioplásticos”, precisa el científico.

El uso del ozono en el proceso es uno de los factores diferenciales de este trabajo. El tratamiento con ozono se lleva a cabo en la planta piloto de Tecnologías de Ozonización existente en el Instituto de Investigación Vitivinícola y Agroalimentaria (Ivagro) de la UCA, de la que el propio García es su investigador responsable.

Secado de las algas en el invernadero de la UCA. Secado de las algas en el invernadero de la UCA.

Secado de las algas en el invernadero de la UCA.

“Los biofertilizantes se obtendrían en el proceso de obtención del bioetanol al separar los microorganismos del etanol del resto de elementos. Esas linazas con microorganismos y restos de la matriz serían transformables en biofertilizantes. Así, uno de los subproductos del proceso de obtención del bioetanol sería el biofertilizante. Bien por sí mismo o bien mezclado con otros sustratos o elementos”, profundiza el coordinador del equipo.

Seis de sus ocho integrantes también son componentes del Proyecto Plastweed, para la producción de precursores de bioplásticos (polihidroxialcanoatos) a partir de macroalgas, financiado gracias al Plan Nacional Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades y que comparte buena parte de las estructuras de trabajo y metodología con la línea de investigación para los biocombustibles.

“Ese proyecto, liderado por compañeros que también participan en el proyecto investigador premiado por la Fundación Campus, propone la obtención de precursores de bioplásticos a partir del tratamiento de macroalgas, incluyendo la Rugulopteryx okamurae. Pero en muchos casos, todo el procesado previo, cuestiones logísticas para la recogida y aspectos de desarrollo son comunes a la posibilidad de derivarlo a biocombustibles”, explica García para trazar las sinergias entre ambos grupos.

Conforme avance la investigación, será el momento de evaluar si es factible trasladar el modelo de la escala de laboratorio a un proceso industrializado. “Si se viera la viabilidad a escala de laboratorio, se podría pasar a una escala piloto y, de ahí, a escala industrial”, apunta García, si bien anticipa que en el caso de la Rugulopteryx okamurae, la dependencia de la estacionalidad de las arribazones supone un hándicap como para sustentar una producción sostenida en el tiempo.

La planta de ozonización. La planta de ozonización.

La planta de ozonización.

“A escala industrial, debe asegurarse la disponibilidad de las materias primas a lo largo de todo el periodo de producción. A nosotros nos ha pasado durante los muestreos en determinadas épocas, en las que no hemos localizado rugulopteryx. Esa estacionalidad de la presencia de las algas, en muchas ocasiones, complica el establecimiento de esa posible logística para el planteamiento de una explotación a gran escala. El aprovechamiento de biomasas que dependen de la estacionalidad debe plantearse de manera que mientras no llega el pico de producción de un tipo, se pueda trabajar con otro tipo de biomasas en un pull para poder solventar el efecto de la estacionalidad”, subraya el responsable del equipo de trabajo.

La investigación avanza y el equipo de la UCA se mantiene en su propósito de aprovechar las molestas algas dentro de una estrategia de economía circular. “Últimamente, todos los proyectos de este tipo entroncan con la economía circular y con el aprovechamiento de residuos y subproductos para no solo la componente energética, sino también para dar otros productos con valor añadido”, destaca García.

No solo bioetanol. Otro campo de trabajo abordaría la obtención de biohidrógeno para pilas de combustible como una de las energías alternativas para el futuro y totalmente respetuosa con el medio ambiente. La movilidad del futuro puede sustentarse, si así lo confirman los trabajos científicos, en las hoy por hoy molestas algas que arruinan un paseo por la playa y las redes de los pescadores.

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