Diseño de procesos para la obtención de biocombustibles a partir de microalgas

Abstract

En el presente proyecto se evaluó el proceso para la producción de biodiesel y bioetanol a partir de una cepa de la microalga Scenedesmus armatus. Ambos procesos comparten las etapas de cultivo y cosecha, para las cuales se diseñó y construyó un fotobiorreactor helicoidal y se evaluó la floculación como método de cosecha. El fotobiorreactor helicoidal fed-batch presentó una productividad volumétrica máxima de 0,085 mg/mL.d. Para la cosecha, se determinó como condición óptima la floculación del cultivo con hidróxido de sodio a pH 12 durante 25 minutos, con una recuperación del 83% de la biomasa, eliminando el 75% del volumen de agua. Se llevó a cabo la extracción de lípidos de Scenedesmus armatus por vía húmeda, obteniendo entre un 10 y 60% de lípidos totales (en biomasa seca) dependiendo de la condiciones de cultivo. El perfil lipídico de la cepa se estudió por HPLC. Además se realizaron ensayos de transesterificación con el aceite obtenido de la cepa de microalga. En cuanto a la producción de bioetanol, se llevó a cabo la sacarificación enzimática de un subproducto de la extracción lipídica (biomasa residual), obteniendo 400 mg de azúcares reductores/g biomasa residual. Posteriormente, se realizó la fermentación de dichos azúcares con Saccharomyces cerevisiae obteniendo una disminución de azúcares reductores del 60% en 6 horas. Finalmente, se desarrolló un análisis de la viabilidad técnico-económica y medioambiental del proceso de producción de biocombustibles a partir de la cepa de Scenedesmus armatus.