La Embrapa Agroenergía (DF) fue capaz de identificar especies de microalgas pueden cultivarse en la agroindustria procesa residuos líquidos efluentes. Este cultivo puede generar materia prima renovable para los biocombustibles, alimentación, cosméticos y otros productos. El estudio, que duró tres años, también resultó en el descubrimiento de especies hasta ahora desconocidas en la biodiversidad brasileña.

El agua residual usada en los estudios fueron vinaza, formada en la producción de azúcar y etanol a partir de caña de azúcar, y pomáceas ( palma molino de aceite efluente ), que se genera en el procesamiento de aceite de palma. Se utilizan hoy en día para fertirrigación de los cultivos. Utilizarlos, sin embargo, como un medio para producir microalgas, puede agregar valor a la cadena productiva de la caña de azúcar y aceite de palma, la creación de más biomasa y aceite para la energía y bioproductos.

Las microalgas son organismos unicelulares y microscópicas que viven en medios acuáticos y tienen una característica curiosa: si bien no hay plantas son capaces de fotosíntesis y se desarrollan usando la luz solar y dióxido de carbono. Se reproducen muy rápidamente, generando grandes cantidades de aceite y la biomasa en un corto período de tiempo. La productividad puede ser diez a 100 veces mayor que los cultivos agrícolas tradicionales. Esto llamó la atención de los sectores que requieren grandes cantidades de materias primas, como los biocombustibles.

Al mismo tiempo, los aceites producidos por algunas especies a menudo contienen compuestos muy valiosos, como, por ejemplo, Omega 3 y carotenoides. Por lo tanto, también encuentran espacio en las industrias que sirven a los nichos de mercado y pagar más por las materias primas con propiedades poco comunes. Este es el caso de los cosméticos y suplementos alimenticios.

Hay por lo menos cuatro empresas en Brasil la producción de microalgas: dos en el noreste, con un enfoque en la nutrición humana y animal, y dos en Sao Paulo, ya servir a los cosméticos y alimentos para animales, o proyectos de tratamiento de aguas residuales. Sin embargo, todavía queda mucho por avanzar en el conocimiento y el desarrollo de tecnologías para impulsar el sector. La reducción en el costo de producción es una preocupación importante, sobre todo cuando se quiere llegar a los mercados que requieren grandes volúmenes y precios más bajos, como los biocombustibles.

La exploración de la biodiversidad

Investigación Embrapa buscó soluciones en una de las mayores riquezas de Brasil: la inmensa diversidad biológica, que puede albergar a una cuarta parte de las especies de microalgas de agua dulce, según las estimaciones. El primer objetivo del estudio fue encontrar especies capaces de crecer en la vinaza, en entornos industriales y biomas (Amazonia, Pantanal y del Cerrado). Los científicos han identificado dos especies pueden ser sembradas en el efluente, con un buen rendimiento – uno no está aún descritos en la literatura. El análisis de los componentes de la biomasa de estos dos microalgas indica una mayor concentración de hidratos de carbono y proteínas que los lípidos y carotenoides, que los hacen más adecuados para la producción de etanol que el biodiesel, cuando se trata de los biocombustibles. Pueden ser utilizados también en los alimentos.

La vinaza es rica en nitrógeno, fósforo y potasio (NPK), muy necesaria nutrientes a las microalgas como a las plantas. Utilizarlo como un medio, sin embargo, tiene sus retos, explica el investigador Bruno Brasil, Embrapa Agroenergía. Si, por un lado, la concentración de nutrientes promueve el crecimiento de organismos otro color oscuro dificulta el paso de la luz, sin la cual no fotosíntesis. Para minimizar este problema, el equipo de Embrapa Agroenergía utiliza métodos de química aclaración bajo costo o simplemente diluye la vinaza en agua. Otro de los retos asociados con la vinaza es alta carga de materia orgánica. Se favorece la proliferación de bacterias y levaduras que se convierten en contaminantes en el medio de cultivo y perjudican el crecimiento de microalgas.

Las dos especies seleccionadas por el personal de la Embrapa Agroenergía son mixotróficas. Esto significa que realizan la fotosíntesis, sino también utilizar la materia orgánica de vinaza a crecer. No son capaces de reducir significativamente esta carga orgánica y por lo tanto no se pueden usar solos para tratar el efluente. Sin embargo, esto puede ser bueno, ya que permite la vinaza todavía ser utilizado para la fertirrigación de la caña de azúcar después de la retirada de las microalgas.