Alejandro Furas es ingeniero mecánico industrial. Su interés por los combustibles alternativos lo llevó a realizar su proyecto de grado sobre un modo innovador de producir biodiesel a base de materias primas que no tuvieran altos costos en el mercado. Furas cuenta que en determinado momento un litro de aceite refinado costaba lo mismo que un litro de gasoil. Por eso, entre otras cosas, se llegó a las microalgas. El tema se comenzó a investigar en los años 70 en Estados Unidos por la Agencia Nacional de Energía. Los primeros procedimientos documentados de la obtención de aceites a partir de microalgas datan de aquel entonces.
El proyecto desarrollado por Furas en la Facultad de Ingeniería -que inicialmente fue un trabajo de grado y se llamó Algasoil- propone un modo de cultivar microalgas en forma masiva para obtener biodiesel. Con el tiempo la investigación cobró otras dimensiones, incluyó al grado cuatro de Limnología de la Facultad de Ciencias, Néstor Mazzeo, y al licenciado en Ciencias Biológicas Juan Pacheco, que comenzó a investigar el tema en 2003 con un enfoque vinculado a la calidad de los sistemas acuáticos y los problemas asociados a la proliferación excesiva de las algas, en especial de ciertos grupos, como las cianobacterias, frecuentemente asociadas a la formación de floraciones tóxicas en cuerpos de agua.
Investigando sobre microalgas utilizadas como alimento para la piscicultura, encontré que los aceites que presentaban ciertas especies microalgales en sus células estaban comenzando a ser utilizadas para generar biocombustibles. El tema me causó gran interés debido a que las microalgas, reconocidas frecuentemente como causantes de importantes problemas ecológicos y sanitarios, se planteaban ahora, además, como una fuente de energía renovable con mínimas consecuencias ambientales”, dijo Pacheco a la diaria. En la actualidad el equipo está buscando el capital para desarrollar esa tecnología en Uruguay.
-¿Qué es exactamente una microalga? JP: -Las microalgas son un grupo de organismos fotoautótrofos (que producen energía mediante la fotosíntesis) que incluyen tanto organismos eucariotas como procariotas, se encuentran mayormente en los sistemas acuáticos aunque también existen especies terrestres. Son en su mayoría organismos microscópicos que pueden asociarse formando estructuras visibles a simple vista. Realizan fotosíntesis utilizando nutrientes como el CO₂, y energía solar, para producir biomasa liberando oxígeno en el proceso. Se estima que producen cerca de 50% del oxígeno atmosférico.
-¿Cómo se produce la creación de biodiesel con microalgas? JP: -Parte de la biomasa que produce la microalga se almacena en forma de sustancias de reserva para ser utilizadas ante situaciones de escasez de nutrientes. Estas sustancias varían en composición y cantidad, y esto depende de cada especie y del estado fisiológico de la microalga. Ciertas especies de microalgas producen lípidos del tipo triacilglicéridos [TAG] como sustancia de reserva. Luego de su extracción de la célula y mediante un proceso conocido como transesterificación, cada molécula de TAG reacciona con tres moléculas de alcohol y produce tres moléculas de biodiesel y una de glicerol. Controlando las concentraciones de nutrientes, la luz y la temperatura en los cultivos de microalgas es posible controlar la producción de lípidos, maximizando así su contenido en las células. En general, al someter los cultivos a un estrés, como por ejemplo una reducción brusca de los nutrientes en el medio, las microalgas disminuyen su reproducción y aumentan la cantidad de sustancias de reserva.
-¿Cómo se obtienen las microalgas para realizar este procedimiento? JP: -La obtención de microalgas para los cultivos puede realizarse tanto mediante la compra de determinada cepa de interés como directamente mediante el aislamiento desde sistemas acuáticos y su crecimiento en laboratorio. Debido al carácter cosmopolita de las microalgas es posible encontrar en sistemas acuáticos naturales de nuestro país especies utilizables para el proceso, y es fundamental evaluar primero sus tasas de rendimiento en cuanto a desarrollo y producción de lípidos.
-¿Todas las microalgas sirven? JP: -No todas las microalgas son adecuadas para el proceso de producción de biodiesel. Muchas de ellas no almacenan lípidos o lo hacen en pequeñas cantidades. Las especies más adecuadas serán aquellas más fáciles de cultivar y que almacenen las mayores cantidades de lípidos en sus células. En particular existen especies de microalgas capaces de almacenar cantidades cercanas a 80% de su peso seco en forma de lípidos.
-¿Qué tan productivas pueden ser? JP: -Se calcula que en promedio las algas destinadas a la producción de biodiesel pueden generar 30 veces más cantidad de aceites que las plantas oleaginosas terrestres. Esta alta productividad permite que en áreas menores se pueda generar iguales cantidades de aceites en comparación con los cultivos vegetales. El rápido desarrollo de las microalgas permite una cosecha prácticamente continua, ya que pueden duplicar su biomasa en períodos menores a 24 horas. Además, al ser una materia prima que no tiene otro uso a gran escala, su precio no se encuentra regido por los mercados mundiales.
-¿De dónde se obtiene tradicionalmente el biodiesel? JP: -Tradicionalmente el biodiesel ha sido obtenido a partir de aceites obtenidos a partir de cultivos vegetales terrestres, como granos, palma y otros. Sin embargo, a estos métodos se les atribuyen frecuentemente problemas asociados a la necesidad de amplias áreas destinadas a los cultivos así como la utilización de productos de uso alimenticio.
-¿Qué podría representar esta técnica para la economía local y el medioambiente? ¿Qué tan rendidora es una hectárea de microalgas en comparación con una de soja? AF: -Comparado con la producción de soja, que es el grano que más se utiliza para la producción de biodiesel, lo que se produce con 50 hectáreas de microalgas requiere 17.400 hectáreas de soja. La soja precisa recursos hídricos y utiliza los nutrientes del piso dejándolo inutilizable. La producción de microalgas no afecta el suelo químicamente. En nuestro proyecto pensamos en producir unas 25 toneladas diarias (un camión entero de combustible) de biodiesel para cubrir de 1% a 10% del consumo nacional de biodiesel, que ronda los 900 millones de litros anuales. Es una planta chica.
-Se habla de que es un procedimiento libre de azufre, no tóxico y biodegradable. ¿Qué otras ventajas tiene este procedimiento? JP: -La utilización de biodiesel reduce de forma considerable las emisiones de CO₂ e hidrocarburos volátiles, constituyendo así un importante reductor de gases causantes del efecto invernadero. En especial, a nivel mundial, la generación de biodiesel a partir de microalgas está comenzando a ser aplicada como forma de tratamiento de efluentes tanto líquidos como gaseosos, reduciendo los contaminantes vertidos al ambiente a la vez que se produce biodiesel. Otra ventaja es el menor consumo de agua en comparación con cultivos vegetales y la baja cantidad de residuos producidos en el proceso.
-¿Presenta algún problema? JP: -Es una técnica que se encuentra en pleno desarrollo a nivel mundial, por lo que recién se están conociendo algunos inconvenientes asociados a los procesos de producción. En su mayoría son los mismos inconvenientes que presenta el uso de biodiesel en general, que son mínimos en comparación con los combustibles clásicos derivados del petróleo. Los mayores problemas asociados a las primeras experiencias de cultivos de algas a gran escala para generar biodiesel surgen de la contaminación de éstos por otras microalgas no utilizables, baja eficiencia debido a la limitación lumínica o problemas de dispersión de los nutrientes. Sin embargo, estos inconvenientes sólo se observaron en cultivos realizados en piletas abiertas. Al tratar de evitar estos inconvenientes se han desarrollado cultivos microalgales en sistemas de tubos transparentes cerrados, donde es mayor el alcance de la luz a todos los organismos y se puede regular mejor la distribución de nutrientes.
-¿Qué futuro tiene esta técnica? ¿Hay posibilidades de implementarla en Uruguay en términos industriales? AF: -Hemos presentado el proyecto a distintos fondos y hablado con autoridades. No quiero ser demasiado optimista, pero creo que antes de un año podremos tener un equipo trabajando en esto. Es una tecnología que requiere una inversión inicial relativamente grande -aunque no llega al millón de dólares- . Uruguay tiene todas las condiciones y buenas perspectivas para desarrollarla. No es que tengamos petróleo en algas, pero la técnica está en crecimiento y tiene un potencial de desarrollo enorme. Tenemos la posibilidad de tener al alcance de la mano esta tecnología, de empezar a utilizarla, a familiarizarnos con ella, entenderla y entender la inercia de los sistemas. A partir de ahí está en nosotros poder desarrollarnos más.