JUAN SEBASTIAN CALVO OSPINA
COMPAÑEROS: ANTES DE QUE SE ENCAMINEN A LEER Y COMPRENDER LA TEMÁTICA PLANTEADA EN ESTE BLOG, LE RECOMENDAMOS DE ANTEMANO QUE ATIENDAN LOS LINKS QUE ESTARÁN AL FINAL DEL TEXTO, SERÁN DE GRAN UTILIDAD PARA AMPLIAR EL CONOCIMIENTO ADQUIRIDO.
Las microalgas son microorganismos microscópicos (2-200 μm) fotosintéticos, también son polifiléticos ( no incluye al antepasado común más reciente de todos sus miembros; está constituido por la unión artificial de ramas dispersas del árbol evolutivo) y eucariotas,(excluyen, por tanto, las cianobacterias, que dejaron de considerarse auténticas algas al pasar al reino procariota) que pueden crecer de manera autotrófica o heterotrófica. En general son altamente eficientes en la fijación de CO2 y utilización de la energía solar para producir biomasa. Están presentes en todos los cuerpos de agua, como lagos, mares y ríos, pero no están supeditados solo al agua. Se encuentran presentes en el suelo y la mayoría de los ambientes terrestres incluso en los más extremos, lo cual permite encontrarlas ampliamente distribuidas en la biósfera adaptadas a una gran cantidad de condiciones. Así como son ubicuos (es decir que están presentes en muchos ambientes), así mismo tienen una gran diversidad taxonómica. Para su desarrollo requieren de CO2, nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y otros nutrientes menores como metales, los cuales son esenciales porque actúan como cofactor de enzimas esenciales del metabolismo de las microalgas.
Son microorganismos eucariotas, unicelulares o filamentosas muy variados en tamaño y forma, que viven en todos los hábitats; mayormente acuáticos, tanto en ambientes marinos como dulceacuícolas, y algunas en la tierra. Las más abundantes se encuentran formando parte del plancton en los océanos, estimándose que el 90% de la fotosíntesis total de la Tierra es realizada por estos vegetales. Son consideradas el primer eslabón de la Cadena alimentaria en el ambiente acuático. Tienen importancia ecológica y económica debido a su gran diversidad taxonómica. Para su desarrollo requieren de CO2, nitrógeno, fósforo, potasio, magnesio y otros nutrientes menores como metales, los cuales son esenciales porque actúan como cofactor de enzimas esenciales de su metabolismo.
Historia y evolución de las algas
Son especies muy antiguas, encontrándose registros fósiles desde el Precámbrico, cuentan con mecanismos de dispersión y tienen plasticidad adaptativa.
Hábitat
Habitan en todas partes del Planeta Tierra, colonizando cualquier Medio ambiente, hay subaéreas, acuáticas y terrestres; dentro o sobre rocas, fango, arena,epífitando plantas o animales; en Agua dulce, salada o salobre.
Clasificacion
Las micro algas presentan cierta división representadas en la siguiente forma:
Cryptophyceae
Bacillariophyceae
Cyclotella choctawhatcheeana Dictyocha speculum
Dictyochophyceae Dinobryon balticum
Chrysophyceae Euglena gracilis
Euglenophyceae Pediastrum tetras
Prymnesiophyceae
Importancia y aplicaciones
Son el primer eslabón de la cadena alimentaria en el mar. Se utilizan como fuente de biocombustibles fertilizantes, alimentación animal y otros usos en la Industria Alimentaria, y de medicamentos. Se usan en el tratamiento de aguas residuales. Por su capacidad de absorber CO2 y otros Gases de Efecto de Invernadero, como los óxidos de nitrógeno, contribuyen a mitigar el Cambio Climático.
Las microalgas han despertado un enorme interés debido a que son microorganismos fotosintéticos que se caracterizan por su rápido crecimiento, las células se duplican en un periodo de 1 a 10 días, tienen un alto contenido lipídico (más del 50% en peso de materia seca en algunos casos) y utilizan menos superficie para su cultivo. Además, se obtiene una producción de aceite de 15 a 300 veces mayor que con otras especies para una misma área y son los microorganismos con mayor capacidad para fijar el CO2 (Yusuf Chisti, 2007). Las algas necesitan para transformar la energía solar en energía química luz, CO2, nutrientes y agua. La luz la obtienen del sol por lo que su utilización está limitada por el ciclo de luz natural y la variación estacional y restringida su viabilidad comercial a áreas con alta radiación solar. Se puede utilizar también luz artificial, aunque esta conlleva un mayor consumo energético y mayores emisiones de CO2
El CO2 que necesitan lo pueden fijar de la atmósfera de emisiones de gases industriales y de los carbonatos solubles, siendo lo más común la alimentación externa, bien por las emisiones industriales o por carbonatos solubles. Pueden utilizar cualquier tipo de agua, lo que minimiza enormemente su consumo de agua dulce. En cuanto a los nutrientes necesarios para su crecimiento, fundamentalmente nitrógeno y fósforo, se tienen que adicionar en los sistemas de cultivo o captarlos de aguas residuales, siendo éste uno de los métodos actuales más efectivos para el tratamiento de aguas residuales.
Usos de las microalgas
Partiendo de este punto de vista, es posible revisar los usos de las microalgas: como fuentes de energía, formando parte de coprocesos, como la biomitigación del CO2 y el tratamiento de aguas residuales, y su utilización en la obtención de productos de alto valor añadido con aplicaciones en la alimentación humana, animal, cosmética, etc.
Usos energéticos
Las sociedades se han visto obligadas a buscar nuevas fuentes alternativas de energía debido al elevado precio del petróleo, a factores medioambientales, a la necesidad de independencia energética y por oportunidad de negocio, siendo las microalgas una importante opción. De hecho, el aumento en el cultivo de algas se debe básicamente a sus propósitos energéticos, siendo su principal uso para la obtención del biodiésel, aunque también se pueden obtener otros biocombustibles
En la actualidad, la tecnología necesaria para obtener biocombustibles a partir de las microalgas a escala industrial no está disponible. Los valores teóricos, así como algunos valores obtenidos a escala de laboratorio o de planta piloto, ratifican la potencialidad de estas tecnologías para la obtención de biocombustibles. Sin embargo, para que estas tecnologías sean económicamente viables y medioambientalmente sostenibles, es necesario que sus balances energéticos y de carbono sean favorables y que los impactos medioambientales y los costes de producción se reduzcan significativamente. Para que el balance energético sea favorable, son necesarios avances tecnológicos y mejoras notables en los sistemas de producción que consigan disminuir la energía necesaria. Finalmente, el diseño del sistema de producción de biomasa y su implementación, estará condicionado por las necesidades de agua y nutrientes y por las emisiones de CO2 Para realizar un análisis de costes detallado, sería necesario disponer de datos de sistemas específicos de producción de biocombustibles que son complicados de conseguir. En cualquier caso, los costes deben reducirse significativamente; se estima que se pueden reducir más de un 50%, si el CO2, los nutrientes y el agua se obtienen a bajo coste, lo que podría disminuir notablemente el número de localizaciones disponibles.
Coprocesos
La posible utilización de las microalgas en coprocesos como la biofijación de CO2 para reducir las emisiones de CO2 y el tratamiento de aguas residuales para su depuración.
Las microalgas son una interesante opción para mitigar el CO2, ya que son los mayores biofijadores de CO2 del planeta. El CO2 que necesitan para su crecimiento lo pueden obtener del aire, de carbonatos solubles y de emsiones industriales. Éstas últimas son las que proporcionan mayores rendmientos por su mayor contenido en CO2, el problema es que estas emsiones pueden incluir contaminantes inhibidores de la fijación del CO2, de manera que es deseable seleccionar especies de algas que toleran elevadas temperaturas, altas concentraciones de CO2 y contaminantes como SO4 y NO3
Otras aplicaciones de las microalgas
Actualmente, la producción mundial de microalgas se destina principamente a aplicaciones de elevado valor añadido (Milledge, 2011), ya que la biomasa de algas, además de contener proteínas, lípidos esenciales, pigmentos, carbohidratos, minerales y vitaminas, posee excelentes cualidades para la obtención de productos naturales.
La mayor parte de esta biomasa se comercializa como alimentos medicinales en forma de tabletas o polvo como aditivos. También se pueden extraer compuestos con valiosas aplicaciones como pigmentos, aditivos alcomercializa como alimentos mentarios, antioxidantes, cosméticos y biofertilizantes. Además, hay que teneren cuenta que las microalgas representan un recurso en gran parte sin explotar ya que sólo se ha estudiado una pequeña parte de ellas.
Bibliografia
http://www.ucm.edu.co/wp-content/uploads/docs/eventos/memorias_1_jornada_ingenieria_ambiental/presentacion_microalgas.pdf
http://lasmicroalgas.blogspot.com/
https://www.iit.upcomillas.es/docs/IIT-14-027A.pdf
http://videos.lainformacion.com/ciencia-y-tecnologia/ciencias-marinas/contra-el-cambio-climatico-microalgas-marinas_HKBDTQUMcj5MqWjcejv3R1/
http://videos.lainformacion.com/ciencia-y-tecnologia/ciencias-marinas/contra-el-cambio-climatico-microalgas-marinas_HKBDTQUMcj5MqWjcejv3R1/
