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Aunque es interesante conocer y explotar la biota nacional, el hecho de aislar, purificar y caracterizar bioquímica y molecularmente las microalgas con potencial para producir ácidos grasos puede llevar de cuatro a seis años. Por ello para cerrar la brecha tecnológica y acercarnos a la investigación que al respecto se está iniciando en otros países como Brasil, consideramos partir en este proyecto directamente de especies ya estudiadas con uso piscícola, pero que tienen la capacidad de producir ácidos grasos por encima del 20%. Conocido el potencial de las microalgas para acumular ácidos grasos, estudios muy recientes se han dedicado a la optimización técnica y económica de los procesos de producción de biomasa con fines combustibles a partir de estos microorganismos. No obstante, la acumulación significativamente superior de ácidos grasos en microalgas, que derivados en alquil-ester, cumplan con las normas para operar como combustibles en motores, tiene aún traspiés; el principal de ellos corresponde a que la composición en contenido de los diferentes ácidos grasos acumulados por microalgas se modifica de acuerdo a ciertas variables como régimen alimenticio, técnicas de cultivo, variaciones climáticas debidas a la luz disponible y la temperatura reinante. A su vez, la variación en composición en los ácidos grasos está directamente relacionada con las características del biodiesel derivado, modificándose los parámetros requeridos para su uso como combustible. Como herramienta fundamental para el desarrollo e implementación posible de las microalgas como fuente alternativa de ácidos grasos con fines combustibles, se hace necesaria la inversión en investigación tendiente a encontrar la forma más eficiente de producir su biomasa tanto en técnicas como en tecnologías, al igual que la búsqueda de nuevas y mejores formas tanto de transesterificar como de refinar el biodiesel resultante. Por lo tanto el objetivo principal de este proyecto es determinar las mejores condiciones de producción del biodiesel derivado de los ácidos grasos de microalgas, que cumpla con las características establecidas por la DIN y ASME para ser usados como combustibles en motores de ciclo diesel. La metodología a desarrollar para lograr este objetivo incluye: el diseño y puesta a punto de fotobiorreactores prototipo (cerrado, semicerrado y control modificado) para incrementar la densidad de cultivo y el aumento de la biomasa por unidad volumétrica; la modificación en la composición de sustratos de cultivo para implementar el control metabólico de microalgas (variación de cantidades de N y Si presentes de acuerdo a la especie) y la inducción de cambios en la producción de ácidos grasos, modificando tanto la calidad como la cantidad de los mismos. También se propone el uso de sustratos alternativos como los desechos agrícolas y pecuarios (gallinazas, vinazas, CO2, etc.) para la producción de biomasa y ácidos grasos haciendo viable la disminución de los costos de producción de estos e influenciando así otras cadenas productivas. Posteriormente se hará el desarrollo de pruebas de extracción de biomasa y ácidos grasos con métodos físicos (filtro prensado, filtración tangencial y percolado microalgal) y químicos (soxleth con hexano, etanol), que hagan eficiente este proceso con microalgas y la implementación de mecanismos de transesterifiación de aceites con solventes procedentes de posibles bioindustrias, Finalmente, se van a evaluar "nuevas" técnicas de refinación (con sílica y por arco eléctrico), frente a las convencionales, para verificar sus necesidades energéticas y los procesos relacionados con las alternativas a los posibles poluentes generados durante dichos tipos de refinación. Con todo este proyecto se pretende encontrar al menos una cepa de microalgas capaz de producir entre 0;5 y 2 g/l de biomasa en base seca, y una concentración de lípidos entre 21 y 40%, en un fotobioreactor instalado con una capacidad de 1000 litros; además de definir al menos un método eficiente de extracción de lípidos y de biodiesel con una eficiencia mínima del 80%, con calidad para ser usado en motores de combustión interna. |