15 enero, 2009

Las algas como fuente renovable de combustibles

Como todos saben, vivimos en un mundo que se va quedando, poco a poco, sin combustibles, lo cual está comprometiendo muchas cosas, entre ellas, los alimentos. Las áreas de cultivo que eran usadas para la producción de trigo o cebada, ahora son usados para la producción de biocombustibles, comprometiendo la alimentación mundial.

Pero no está todo perdido, las algas tienen el potencial de producir unas 10 veces más biocombustibles que los cultivos tradicionalmente usados para este propósito, tal como la palma aceitera. Además, las algas tienen la ventaja de sobrevivir en ambientes donde estos cultivos agrícolas no lo harían, como en aguas saladas o de pHs elevados; usando como sustrato las emisiones de dióxido de carbono de las fábricas o las aguas servidas de las ciudades. Y por si esto fuera poco, podemos obtener otros productos como biopolímeros, proteínas, comida para animales y fertilizantes.

El uso de las algas para obtener combustibles no es algo reciente, tiene ya más de cuatro décadas de estudio.
Pero, por qué recien le damos importancia? Lo que pasa es que hasta hace unos años, el costo del petróleo era tan bajo, que no era rentable desarrollar la tecnología de las algas; pero ahora, el precio del petróleo está tan elevado, que hace viable la inversión en la biotecnología algal.

Entre los años 80's y 90's se empezaron a cultivar las algas en fotobiorreactores. Durante esta década se hicieron los primeros estudios; se las alimentó con diferentes emisiones de dióxido de carbono y se examinaron especies que podían tolerar ambientes extremos. En el año 1994 se hizo la primera transformación genética en una microalga y posteriormente se empezaron a aislar y caracterizar los primeros genes para enzimas que incrementaban la producción de aceites.

Tal como cualquier organismo fotosíntético, las algas podían doblar su población con un poco de agua, dióxido de carbono y luz solar. Al privarlas de nutrientes, las algas sufrían un estrés fisiológico provocando que la energía sea almacenada en forma de aceites naturales, que luego eran extraídas y mediante el proceso de transesterificación eran convertidas en biodiesel (metil etil ésteres). Además, las algas producían hidrógeno, etanol y hidrocarburos de cadena larga.

Pero en este punto viene el dilema. Cuando las algas desvían la energía a la producción de aceites, su crecimiento era casi nulo y si la energía se desviaba al crecimiento de la biomasa la producción del aceite era mínima. Muchas compañías inviertieron cuantiosas sumas de dinero para tratar de solucionar este 'pequeño' inconveniente. El avance en la ingeniería genética permitió determinar los genes involucrados en la síntesis de los lípidos y como estos genes eran regulados. Estos estudios se realizaron en la famosa Chlamydomonas reinhardtii (la E. coli de las algas). Esta especie, si bien es muy conocida, ya que se tiene su ADN plastídico y genómico secuenciado, no es un productor natural de aceites. Los descubrimientos obtenidos en esta especie no se podían extrapolar con las especies productoras de aceites.

Existen alrededor de 200000 especies de algas, pero menos de la cuarta parte han sido estudiadas. Universidades, institutos y empresas biotecnológicas están dando más importancia a estos organismos y están empezando con la bioprospección en algas, recolectando muestras de diferentes ambientes y usando tecnología de punta para su estudio.

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