Un equipo de investigación de la Unidad Cuajimalpa de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), ubicada al poniente de la Ciudad de México (CDMX), creó un biorreactor de microalgas para la captura de dióxido de carbono (CO2) de gases de combustión de la industria cementera, el cual fue puesto en marcha en la planta industrial Cementos Fortaleza, en la ciudad de Tula, en el estado de Hidalgo, a dos horas de la capital mexicana.
Sergio Revah Moiseev, director de Apoyo a la Investigación de la UAM, en una visita de trabajo a la planta se llevó a cabo una prueba del concepto denominado Parque Verde Fortaleza, realizado como parte del proyecto liderado por la doctora Marcia Guadalupe Morales Ibarría, profesora del Departamento de Procesos y Tecnología.
El desarrollo está orientado al aprovechamiento de los gases emanados de los procesos de calcinación en la producción de cemento, por medio de tecnologías innovadoras y limpias utilizadas en este procedimiento biotecnológico, indicó el ingeniero José Alfredo Mendoza Enríquez, responsable de la operación de la planta.
El prototipo, que estuvo funcionando durante dos meses en instalaciones de esa sede académica, ha demostrado su efectividad al haber sobrevivido perfectamente los microorganismos a nuevas condiciones de clima, temperatura y otros factores in situ, señaló la doctora Morales Ibarría.
El CO2 que generan los sectores que operan mediante combustión causa daños severos al medio ambiente, sin embargo, este gas puede ser aprovechado por microalgas que realizan la fotosíntesis, ya que los microorganismos lo requieren, así como energía luminosa para producir oxígeno.
Desde el inicio del trabajo hubo una colaboración muy directa con la empresa, la cual proporcionó información acerca de la composición de los gases de combustión.
Parque Verde Fortaleza está diseñado con tubos transparentes para que las microalgas reciban luz y cuenta con tres fases: clasificación, colección de luz y adquisición de datos, señaló la doctora Morales Ibarría.
En la primera se inyectan los gases de combustión y a lo largo de toda la tubería del reactor las microalgas empiezan a captar el CO2, que transforman en biomasa liberando oxígeno a la atmósfera, en tanto que la microalga vuelve a recircular.
En la segunda se mide el oxígeno emitido dentro del sistema, así como el PH y el CO2 que está disuelto y, al final, se calcula el dióxido de carbono residual que no pudo captar la microalga. En la última etapa el crecimiento de los microorganismos es evaluado para calcular la productividad y la cantidad de biomasa que pueda generarse.
La siguiente fase del proyecto será seguir trabajando con la empresa para llevarlo a una escala piloto y luego a una escala mayor.
Dirigida a los trabajadores de la planta, se montó una exhibición museográfica con carteles que explican en detalle todo el proceso de la captura de CO2 mediante las microalgas y los beneficios que traen al medio ambiente, así como los productos que pueden resultar de estos microorganismos.
La doctora María Laura González Reséndiz, participante del proyecto, explicó que las microalgas son organismos microscópicos cosmopolitas, esto es, que pueden encontrarse en cualquier lugar del planeta y entre sus atributos destaca una elevada eficiencia fotosintética y la capacidad relativamente alta de crecer en aguas marinas, dulces, residuales o salobres.
El equipo de investigación de la UAM ha identificado cuatro tipos de aplicaciones que pueden lograrse con las microalgas: soluciones medioambientales, obtención de pigmentos y biomateriales, de fármacos y cosméticos, y biocombustibles.
Respecto del ámbito ecológico, esos organismos son utilizados para biorremediar sitios contaminados, ya sea por materiales pesados o por desechos industriales, incluidos hidrocarburos.
De estos microorganismos son extraídos pigmentos naturales –xantinas, betacarotenos y clorofilas– que son sustancias antioxidantes y antiinflamatorias usadas también como anticancerígenas, así como ciertos biomateriales que pueden sustituir compuestos químicos, sobre todo los derivados del petróleo.
Las microalgas originan compuestos que pueden aplicarse en la medicina, por ejemplo en el almacenamiento de nanopartículas metálicas para tratamientos médicos o en suplementos alimenticios, ya que contienen cantidades altas de proteínas, minerales, vitaminas, aminoácidos, fibras y ácidos grasos benéficos para la salud.
De ellas se obtiene biomasa, una fuente renovable que permite reemplazar combustibles fósiles gracias al elevado contenido de lípidos y el perfil idóneo para la obtención de biocombustibles y fertilizantes, además de que permiten la fabricación de polihidroxialcanoatos, que al sintetizar sus polímeros forman compuestos que pueden sustituir algunos plásticos sintéticos derivados del crudo.
La doctora Morales Ibarría sostuvo que la relación empresa-universidad genera un impacto en ambos sectores, ya que para la primera el saber se ha convertido en una necesidad que permite incrementar la competitividad al innovar con mejoras o el desarrollo de procesos y/o productos, así como para resolver problemas a los que se enfrentan o que limitan su crecimiento.
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