Algas como combustible

La idea de utilizar algas como combustible ecológico no es nueva. En 1978, en plena crisis petrolífera se creaba en Estados Unidos el “Programa de Especies Acuáticas”. En 1996, y tras 25 millones de dólares (unos 17 millones de euros) invertidos, se ponía fin al proyecto ante los escasos resultados. Sin embargo, un petróleo cada vez más caro y escaso y la creciente relevancia dada a las energías renovables han despertado de nuevo el interés por las algas.

/imgs/2007/12/piscinasalgas1.jpgEn este sentido, nadie sabe cuál será la energía renovable que triunfe en los próximos años, por lo que los inversores tienen que cubrir todas las posibilidades, incluidas las algas. Algunos emprendedores pioneros conocidos, como Craig Venter o Robert Metcalfe, ya han invertido varios millones de dólares en este tipo de proyectos, cada vez más numerosos, y en algunos casos sorprendentes.

Así, un equipo de diseño de Filadelfia, el 20/2 Collaborative, ha propuesto un curioso sistema para el desarrollo del nuevo barrio de Vatnsmýri, en Reykjavík (Islandia). La idea consiste en crear piscinas con algas que produzcan hidrógeno, salvando así algunos de los principales inconvenientes de este componente, considerado el combustible del futuro por muchos expertos. En la actualidad, la obtención del hidrógeno empleado en las células de combustible requiere de una fuente de energía. Por otra parte, su transporte también supone un coste energético adicional.

Los diseñadores estadounidenses se basan en los experimentos de científicos de la Universidad de Berkeley, que han trabajado con una especie de alga, la Chlamydomonas reinhardtii, la cual libera hidrógeno en vez de CO2 cuando no tiene suficiente oxígeno. Por lo tanto, se trataría de crear grandes contenedores para estas algas, en unas condiciones que les permitan sobrevivir pero generando un hidrógeno que luego se podría utilizar en el mismo lugar de su producción. Sus responsables estiman que, una vez optimizado el proceso, una de estas piscinas de diez metros de diámetro podría suministrar hidrógeno para el consumo semanal de una docena de coches.

No obstante, la mayor parte de las investigaciones se centran en las propiedades de las algas para producir un aceite que puede ser utilizado posteriormente como biocombustible. En este caso, las ventajas son muy diversas, según sus defensores. La productividad de las algas es mucho mayor que la de otros elementos vegetales utilizados en la actualidad para producir biocombustibles. Así, dependiendo de la especie de alga y de la eficiencia del sistema, una hectárea de algas puede producir entre 30 y 250 veces más aceite que una hectárea de soja, por ejemplo.

Por otra parte, las algas no son utilizadas de manera generalizada como alimento, pudiendo crecer con agua salada o no potable y en terrenos desaprovechados para uso agrícola. Por ello, su explotación masiva no interferiría con la producción alimenticia, como ocurre con ciertos biocombustibles. Además, el biodiésel procedente de algas no es tóxico (no contiene sulfuros ni sulfatos) y es altamente biodegradable.

Asimismo, los productos derivados de las algas podrían tener más aplicaciones para industrias como la plástica, la farmacéutica o la alimentaria. En otros casos, el cultivo de algas que producen más carbohidratos y menos aceite podrían utilizarse para generar etanol, un tipo de alcohol que también se utiliza como biocombustible. Los expertos incluso afirman que estos procesos podrían trasladarse a las refinerías para reproducir los productos elaborados con petróleo.

Algunos proyectos incluso matan dos pájaros de un tiro: Producir algas para biodiésel alimentadas con los gases de efecto invernadero generados en las centrales eléctricas. En este sentido se mueven diversas empresas, como las norteamericanas GreenFuel Technologies, creada por Isaac Berzin, un científico de cohetes del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) o Solix Biofuels, fundada por el ingeniero de la Universidad de Colorado Jim Sears. Sus responsables están estudiando diversas variedades de algas con una alta densidad de aceite y de crecimiento rápido. En Alemania, investigadores de la Universidad Superior Politécnica de Bremen, el Instituto Alfred Wegener para la Investigación Marina y varias compañías como la eléctrica E.ON colaboran en un proyecto similar, al que han denominado “Mitigación del Gas de Efecto Invernadero“.

/imgs/2007/12/piscinasalgas2.jpgPor su parte, un equipo de expertos de la empresa UOP (Grupo Honeywell) trabaja en un proyecto para producir JP-8, un combustible militar usado por aviones de la OTAN, a partir de materias primas alternativas. Entre las opciones estudiadas se encuentran las algas, que están siendo evaluadas por expertos de la Universidad Estatal de Arizona. El proyecto cuenta con una subvención de 6,7 millones de dólares (unos cuatro millones y medio de euros) de la DARPA, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del departamento de Defensa de EEUU. Sus responsables esperan completar el proyecto para fines de 2008, y esperan que también pueda utilizarse en aviones civiles.

Las iniciativas para aprovechar las algas como combustible se multiplican por todo el mundo. En Nueva Zelanda, la empresa Aquaflow afirma estar consiguiendo buenos resultados con sus biocombustibles de algas. La compañía Algae Biofuel, con equipos en Arizona y Australia, asegura que sus algas requieren muy poco espacio para crecer. En Israel, la empresa Seambiotic ha patentado una técnica que produce un litro de combustible por cada cinco kilos de una macroalga del Mediterráneo. En Argentina, la multinacional Oil Fox ha llegado a un acuerdo con el gobierno de la provincia sureña de Chubut para sembrar cuatro variedades de algas marinas y producir aceite. Por su parte, científicos japoneses de la Universidad de Ciencia y Tecnología Marina de Tokio trabajan en un proyecto para producir etanol a gran escala mediante el procesamiento de las macroalgas Sargasso.

En España, la empresa BioFuel Systems (BFS), con participación de Cristian Gomis, científico de la Universidad de Alicante, investiga un tipo de biopetróleo basado en microalgas que también absorben el CO2 de las actividades industriales. Según sus responsables, una superficie dos veces la Comunidad Valenciana cultivada con algas podría suplir la producción mundial diaria de petróleo. Asimismo, aseguran que la luz solar de España es ideal para el cultivo de algas, y por tanto, para la producción de este tipo de biocombustible.

Las empresas y grupos de investigación mencionados cuentan con biocombustible de algas que podrían estar en breve en las gasolineras, aunque asumen que su introducción en el mercado de manera generalizada y competitiva respecto al petróleo podría tardar varios años.

/imgs/2007/12/piscinasalgas3.jpgEn este sentido, el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EEUU (NREL) publicaba en 2006 un informe sobre biocombustibles en el que afirmaba que la tecnología de aprovechamiento de algas tiene un bajo grado de madurez, por lo que sugería incrementar la investigación.

Los científicos tienen así por delante algunos desafíos a los que hacer frente, como dar con la especie de alga que contenga la mayor densidad de aceite y crezca lo más rápido posible. Por otro lado, un informe publicado el año pasado por la agencia gubernamental británica Global Watch indicaba que una de las grandes dificultades de trabajar con algas es su alto contenido en agua, lo que conlleva problemas en su manipulación, extracción de su contenido útil y transporte.

Asimismo, el lugar idóneo para garantizar el crecimiento de estos organismos es otro elemento que trae de cabeza a los especialistas. Las algas se comportan como pequeñas biosferas en las que si se modifica un elemento se alteran sus condiciones iniciales. Por ejemplo, si se multiplican demasiado rápido, pueden acabar muriendo al agotar su sustento. Por otro lado, la entrada de algún organismo extraño en el cultivo puede provocar modificaciones graves que lo echen a perder.

Por ello, los investigadores todavía no se ponen de acuerdo sobre cuál puede ser el mejor método de cultivo. Los estanques abiertos son más económicos que los controlados, pero tienen más riesgos de resultar alterados por algún elemento extraño. Una alternativa a estos sistemas es la propuesta por David A. Summers. Este ingeniero minero de la Universidad de Missouri-Rolla está cultivando microalgas en la mina experimental de su universidad, porque cree que el control que ofrece este ambiente cerrado presenta más ventajas que el inconveniente de perder la luz solar directa.

Por otra parte, los defensores de los avances en biotecnología confían en que podrían desarrollarse algas a la carta o mezclar especies naturales, que permitirían facilitar su cultivo y aumentar su rendimiento. Asimismo, las investigaciones genéticas podrían ayudar a conocer mejor los sistemas de producción de aceite en las algas.

En cualquier caso, los expertos consideran que el éxito de los biocombustibles basados en algas, al igual que otros combustibles alternativos, dependerá de la evolución de los precios del petróleo, y si refleja realmente sus costes medioambientales.