Evaluación de la cinética de un cultivo de microalgas productoras de aceite e implementación de un reactor a escala laboratorio.

Abstract

Las microalgas figuran como una de las alternativas más prometedoras para la obtención de productos con potencial energético como los biocombustibles. Estas, a diferencia de los cultivos energéticos (cereales, azúcar y granos), no ponen en riesgo la salud alimentaria. Además, cuentan con productividades de producción de aceite de 70 t/haa que sobrepasan hasta 10 veces las productividades obtenidas en los cultivos terrestres. El cultivo de microalgas comprende la etapa más compleja del proceso de producción de aceite, la obtención de la biomasa y el aceite que se obtiene como producto, está directamente relacionada con las condiciones ambientales. El desarrollo de cultivos microalgales a escala industrial requiere de un proceso investigativo a escala laboratorio y luego a escala de planta piloto como pasos previos. En el presente trabajo se propuso la implementación de un reactor abierto tipo raceway a escala laboratorio para el cultivo de microalgas para la producción de aceite, proponiendo los sistemas auxiliares necesarios que conserven las condiciones de reacción con las que se obtiene el mayor rendimiento de producción de biomasa. Como resultado se determinó que bajo las condiciones de un ciclo de exposición solar mixto en el cual las microalgas fueron expuestas a (1.0∗10¹³−24) lux, una velocidad de aireación de 0.08 m/Ls y una salinidad en el medio de 2% (m/v), fue posible alcanzar rendimientos de biomasa y de aceite respecto al consumo del sustrato limitante (nitrógeno) con valores de 2.78∗10¹³ células/mol NaNO3 y 1.40∗10³ g aceite/mol NaNO3. Así mismo, se construyó un modelo cinético que describe el crecimiento celular y el consumo de sustrato para el sistema reactivo empleado a escala laboratorio, tomando en cuenta la influencia de la luz y la velocidad de aire en el medio. En futuras experimentaciones se recomienda proponer el escalamiento del reactor a una escala de planta piloto. Con lo cual se podría verificar si el incremento de escala modifica el modelo establecido en el presente trabajo para el reactor implementado. (A)