Tesis doctoral de Lorena Martinez Garcia
El aumento de la concentración de co2 en la atmósfera supone un problema ambiental y económico a nivel mundial. Una de las tecnologías disponibles para combatir este problema consiste en la biofijación de co2 con microalgas. Un sistema de biofijación con microalgas es idóneo para la reducción de emisiones de dióxido de carbono en gases de combustión, requiriéndose su instalación al lado del foco emisor. Por eso es necesario que dichos sistemas funcionen en las condiciones ambientales del lugar del foco emisor y se basen en el cultivo de microalgas autóctonas en vez de intentar introducir otras especies no adaptadas al medio. La biofijación de co2 con microalgas se presenta como una alternativa natural y respetuosa con el medio ambiente. la presente tesis comprende las investigaciones llevadas a cabo para el aislamiento, optimización de los parámetros de crecimiento y puesta a punto de un fotobiorreactor a escala piloto para el cultivo de una especie de microalga o cianobacteria autóctona adecuada para la fijación de co2 en el sistema descrito anteriormente. las especies aisladas fueron sometidas a altas inyecciones de co2 puro como criterio selectivo, comprobándose que tres especies resistieron estas condiciones. El estudio del crecimiento de las tres especies determinó que la de mayor potencial para la fijación de co2 es una cianobacteria unicelular, identificada como synechocystis sp. Tras investigar su respuesta fotosintética a diferentes intensidades de luz se encontró que su velocidad máxima de crecimiento de 0,108 h-1 aparece a la intensidad promedio límite de 930 µe/m2/s. El estudio de las condiciones de cultivo que maximizan la fijación de co2 se realizó mediante metodología de superficie de respuesta, encontrando una fijación co2 máxima, dentro de la región experimental, de 2,07 g/l/d a 630 µe/m2/s de intensidad promedio, ph 7,2 y temperatura de 35,3º c. La buena resistencia que synechocystis sp. Ofrece a altas temperaturas e irradiancias hace que sea especialmente adecuada para su cultivo en sistemas exteriores. para asegurar su idoneidad en cultivos a escala comercial, antes debe comprobarse su capacidad de fijación de co2 en fotobiorreactores de escala planta piloto, como paso intermedio entre los resultados del laboratorio y una aplicación real. El tipo de reactor elegido para el paso de escala fue una columna de burbujeo de 9 litros con luz artificial, por su sencillez y versatilidad. tras la puesta apunto del reactor, se han mantenido cultivos durante más de cuatro meses seguidos, probando diferentes condiciones de operación sin la necesidad de parada y nuevo arranque. Se comprobó que el crecimiento y fijación de co2 por synechocystis sp. Es mejor a flujos de entrada de aire del orden de 3 l/min y en cultivos discontinuos, presentando fenómenos de biofloculación espontánea en cualquier modo de operación que implique intercambio de medio de cultivo. Las mejores fijaciones de co2 alcanzadas a escala piloto fueron 0,84 g/l/d. los resultados presentados demuestran que un sistema de bio-fijación de co2, acoplado a una fuente emisora de gases de combustión, en regiones interiores templadas del norte de españa, es posible mediante el cultivo de la cianobacteria autóctona de agua dulce synechocystis sp. Investigaciones futuras son necesarias para establecer el tipo de reactor más eficiente y modo de aprovechamiento del fenómeno de biofloculación espontánea, que permitan reducir los costes del proceso. El aprovechamiento de la biomasa y el ingreso por créditos de carbono pueden convertir la necesidad medioambiental de fijación de co2 con microalgas en un proceso económicamente viable y rentable.
Datos académicos de la tesis doctoral «Eliminación de co2 con microalgas autóctonas«
- Título de la tesis: Eliminación de co2 con microalgas autóctonas
- Autor: Lorena Martinez Garcia
- Universidad: León
- Fecha de lectura de la tesis: 09/07/2009
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Ana Isabel Garcia Perez
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Francisco gabriel Acien fernandez
- Mª teresa Carballo fernández (vocal)
- Antonio Fernandez . (vocal)
- john Beneman . (vocal)