Una planta piloto es capaz de producir bioproductos a partir de microalgas cultivadas en aguas residuales

El Grupo de investigación de Ingeniería y Microbiología del Medio Ambiente (GEMA) de la Universidad Politécnica de Caluña (UPC) ha construido una planta piloto de 30 m3 para la producción de bioproductos y bioenergía a partir de microalgas cultivadas en aguas residuales.

En la planta de generación de bioproductos que se ha construido en el Agrópolis, situado en Viladecans, se investiga cómo producir nuevos recursos energéticos y productos de valor a partir de aguas residuales agrícolas y domésticas, en el marco del Innovative Eco-Technologies for Resource Recovery from Wastewater (INCOVER). Este proyecto incluye la recuperación de energía en forma de biometano y la obtención de otros productos tales como bioplásticos, fertilizantes biológicos y agua para riego.

Con capacidad para tratar un volumen de 2.000 a 8.000 litros diarios de agua residual contaminada, el equivalente al consumo de un edificio pequeño de viviendas, la planta piloto consta de tres fotobiorreactores tubulares –sistemas de producción transparentes y cerrados–, de 10 m3 cada uno, alimentados con aguas residuales agrícolas y domésticas que sirven para el crecimiento de microalgas.

Asimismo, incluye un decantador lamelar que permite separar posteriormente la biomasa del agua tratada. Una parte de la biomasa es digerida mediante un digestor anaeróbico de 1 m3 a partir del cual se obtiene biometano, y otra parte se destina a la acumulación de bioplásticos (polihidroxialcanoats, PHA). El residuo sólido de esta digestión es estabilizado en un humedal artificial de 6 m2, construido también en la Agrópolis, donde se producen biofertilizantes. Por último, el agua tratada en estos fotobiorreactores es sometida a una ultrafiltración y desinfección solar, seguida de columnas de adsorción de fósforo. Finalmente, el agua tratada sirve para reutilizar en cultivos (hasta 250 m2 de campo) mediante un sistema de riego inteligente.

La riqueza del biometano obtenido es mucho mayor que la que se obtiene en procesos de digestión convencionales, donde pasa por una columna de absorción que retiene gases volátiles y otros contaminantes que disminuyen la riqueza del producto.

Algas para generar bioplásticos
Los investigadores han experimentado y demostrado la capacidad de cierto tipo de microalgas –los cianobacterias– para producir y acumular bioplásticos. Adaptando las condiciones de los fotobiorreactores, se puede favorecer el aumento de la población de estos organismos, capaces de sintetizar y acumular bioplásticos en forma de gránulos en el citoplasma de la célula como reserva de nutrientes. Las propiedades de estos bioplásticos son muy similares a las de los plásticos tradicionales que provienen de la industria petroquímica y con la ventaja de que son totalmente biodegradables. Ahora también investigan cómo utilizarlos en el mercado de los embalajes y los envases. La previsión es llegar a conseguir 1,5 kg de bioplásticos al día.