Microalgas de especies ha sido el resultado de la explotación de las condiciones ambientales del lugar, combinada con una buena comprensión de la fisiología de las especies que están siendo cultivadas. La intensificación exitosa de la producción autotrófica resultó del desarrollo de fotobiorreactores altamente especializados, controlados y cerrados o casi cerrados. Estos sistemas de cultivo han permitido alcanzar niveles de producción de hasta 30 gramos por litro de biomasa seca, a través del cuidadoso control de los factores limitantes para el crecimiento de las microalgas y de los parámetros ambientales. A pesar de estos avances, la ampliación de los sistemas pilotos de cultivo a volúmenes grandes en fotobiorreactor no ha demostrado ser económicamente viable.
La tecnología de la fermentación
El otro método de producción comercial de microalgas es el sistema heterotrófico. Mediante la eliminación de la luz durante el proceso de producción, cualquier fermentador (como los utilizados para la producción industrial de medicamentos, bebidas y aditivos alimenticios) puede ser utilizado para el cultivo heterotrófico de las algas. Estos fermentadores pueden generar grandes volúmenes de cultivos altamente productivos, haciéndolos así, menos caros que el sistema autotrófico. Durante el proceso heterótrofo de crecimiento, las microalgas asimilan sustancias orgánicas, generalmente glucosa, glicerol o acetato, para satisfacer sus necesidades de energía y carbono. Las sustancias orgánicas son utilizadas en las mitocondrias a través del proceso de respiración, donde el oxígeno actúa como un receptor de electrones, de manera similar a lo que pasa con el proceso de respiración de las células animales. Estos sistemas son relativamente simples de operar y con el uso de fuentes de carbono baratas es posible producir de manera consistente y reproducible, una densidad de microalgas equivalente a 50-100 gramos de biomasa seca por litro, haciéndolos comparables a los sistemas de producción co-
Septiembre - Octubre del 2013
Grandes fermentadores para la producción de algas en las instalaciones de Alltech Algae, Winchester, Kentucky, EE.UU. mercial de levadura en fermentadores, que llegan a 130 gramos de biomasa seca por litro. El método heterotrófico mantiene un sistema cerrado y controlado, el cual proporciona un producto más consistente, rastreable y puro. Mediante la manipulación de las propiedades físicas y químicas del medio de cultivo, varias especies de microalgas pueden producir en exceso y acu-
mular altos niveles de ácidos grasos específicos. Un estudio publicado en el 2006 demostró que la microalga Chlorella protothecoides producida en un sistema heterótrofo tenía un contenido de lípidos de hasta el 55%, aproximadamente cuatro veces más alto que cuando se cultiva en condiciones autotróficas. Paralelamente, se ha demostrado que una limitación en la biodisponibili-
La Dra. Rebecca Timmons revisando una muestra de microalgas producida con la tecnología de la fermentación.
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