El proyecto CO2Algaefix, destinado a la valorización del dióxido de carbono mediante cultivos de microalgas, co-financiado por la Dirección General de Medio Ambiente de la Unión Europea a través del programa Life+, nació con el objetivo de demostrar la viabilidad de un proceso de captura y biofijación de CO2 con microalgas, en una planta industrial de generación eléctrica.
El proyecto CO2ALGAEFIX ha supuesto la construcción y operación de una planta de cultivo de microalgas, a escala preindustrial, en Arcos de la Frontera, zona con elevado nivel de radiación solar y temperaturas que favorecen el cultivo de estos microorganismos fotosintéticos, utilizando como fuente de carbono los gases de combustión de la Central de Ciclo Combinado de Iberdrola (1.600 MW de potencia instalada), adyacente a la planta.
La construcción y operación de esta planta ha supuesto un hito a nivel mundial, por sus dimensiones, por las técnicas de cultivo aplicadas y por los objetivos técnico-científicos perseguidos, entre los que se encuentran conseguir una producción de 100 toneladas de biomasa por hectárea y año, equivalente a la captación de 200 toneladas de CO2 por hectárea y año.
¿Qué son las microalgas?
Las microalgas son organismos fotosintéticos capaces de convertir, con elevadas tasas de eficiencia, la energía de la luz solar en biomasa, consumiendo para ello dióxido de carbono como nutriente principal y liberando oxígeno a la atmósfera. Esto permite mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero a la vez que se obtiene una amplia variedad de productos, todos ellos con aplicación en diversos sectores, como son el agrícola, nutraceútico, cosmético o acuícola, entre otros.
La planta de cultivo de microalgas del proyecto CO2Algaefix ha sido la primera instalación mundial a escala pre-industrial que ha implementado diversas técnicas de cultivo, reactores tubulares, reactores verticales planos y reactores raceways, a escala pre-industrial, y utilizando gases de combustión industriales como fuente de carbono para los cultivos.
La idea de instalar distintas tecnologías de cultivo surgió con el objeto de comparar las tasas de productividad alcanzables, en términos de producción de biomasa y fijación de CO2, además de poder contar con una instalación versátil y con capacidad para cultivar un amplio abanico de estirpes y con distintos costes de construcción y producción.
Por eso, se pone a disposición de investigadores, empresas y público en general, a través de la publicación Manual de Buenas Prácticas, los resultados obtenidos y la experiencia adquirida con este proyecto así como los aspectos a tener en cuenta a la hora de poner en marcha y operar una instalación industrial de cultivo de microorganismos fotosintéticos (microalgas y/o cianobacterias).
El estado del proyecto
La disponibilidad e intensidad de la luz solar y valores óptimos de temperatura son factores determinantes para el crecimiento de los microorganismos fotosintéticos. En este sentido, Andalucía, y más concretamente Arcos de la Frontera, es una localización privilegiada para el desarrollo más eficiente de los cultivos de microalgas.
Y tan importante como la ubicación de la planta es la elección de la estirpe de microalga a cultivar; que reúna ciertas propiedades como altas tasas de crecimiento, mínimos requerimientos nutritivos, resistencia a condiciones climatológicas adversas, robustez frente a contaminaciones, etc. En el proyecto CO2ALGAEFIX se ha experimentado con diversas estirpes de microalgas, entre las que cabe destacar Chlorella vulgaris, con la que se han obtenido rendimientos medios en términos de productividad volumétrica de biomasa acordes con los objetivos marcados al comienzo del proyecto. No obstante, estos valores podrán ser mejorados, una vez la instalación se encuentre al 100% de su capacidad y se implementen otras optimizaciones.
En los próximos meses, se instalará en esa planta el mayor fotobiorreactor tubular del mundo hasta ahora construido, de 85.000 litros de capacidad de cultivo, cuyos lazos tienen un desarrollo de cerca de 40 km de tubos de vidrio especial, la mejor evidencia del estado del arte en éstos momentos.
Los beneficios de las microalgas y del proyecto
Las microalgas representan ya la agroindustria del futuro, tanto por sus ventajas frente a la agroindustria tradicional, como por su potencial para contribuir a paliar de manera simultánea las graves crisis de la humanidad en el presente siglo, como son, el cambio climático y la seguridad alimentaria.
CO2ALGAEFIX también contribuirá al desarrollo del concepto de biorrefinería, aspecto de orden prioritario en Andalucía.
En Chile, este concepto de biorefinería esta implementado desde 2011. Se alcanzan volumenes de producción de 280 toneladas de biomasa ha/a. y la captura de un 56% de los gases que ingresa al fotobioreactor son capturados, es decir 2258 toneladas por ha/a. La tecnología desarrollada utiliza los gases de combustión de una termoeléctrica a carbon sin necesidad de pretratamiento, el sistema de cultivos no utiliza energía eléctrica y la extracción de los aceites se realiza en húmedo consiguiendo balances positivos en términos técnicos y financieros.