{"id":555633,"date":"2025-06-30T15:03:55","date_gmt":"2025-06-30T18:03:55","guid":{"rendered":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=555633"},"modified":"2025-06-30T16:14:19","modified_gmt":"2025-06-30T19:14:19","slug":"estudios-indican-nuevos-usos-para-las-microalgas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/estudios-indican-nuevos-usos-para-las-microalgas\/","title":{"rendered":"Estudios indican nuevos usos para las microalgas"},"content":{"rendered":"

Dos grupos de cient\u00edficos brasile\u00f1os, uno en Curitiba (Paran\u00e1), y otro en S\u00e3o Carlos, en el interior del estado de S\u00e3o Paulo, est\u00e1n desarrollando nuevas t\u00e9cnicas de producci\u00f3n de biocombustibles a partir de microalgas. Estos organismos acu\u00e1ticos unicelulares, que se cuentan entre los m\u00e1s antiguos del planeta, se reproducen r\u00e1pidamente y se los considera verdaderas centrales productoras de biomasa y compuestos bioactivos. Adem\u00e1s de realizar fotos\u00edntesis como las plantas, aprovechando la luz solar y el di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>) atmosf\u00e9rico, tambi\u00e9n pueden utilizar fuentes de carbono org\u00e1nico presentes en los residuos. Como resultado de ello, siempre que se encuentren bajo condiciones adecuadas de luminosidad y temperatura producen ox\u00edgeno y materia org\u00e1nica con base en la cual, mediante distintos procesos de separaci\u00f3n, pueden extraerse compuestos qu\u00edmicos que se utilizan como combustibles, cosm\u00e9ticos o suplementos alimenticios. En laboratorios y en plantas piloto, los microorganismos se han mostrado capaces de alimentarse de residuos \u2012procedentes de la producci\u00f3n de petr\u00f3leo y etanol o incluso de la cr\u00eda de animales tales como cerdos, entre otros\u2012 transform\u00e1ndolos en compuestos qu\u00edmicos \u00fatiles y aceptables para el medio ambiente. En todos los casos, el gran problema sigue radicando en aumentar la escala de producci\u00f3n.<\/p>\n

El N\u00facleo de Investigaci\u00f3n y Desarrollo de Energ\u00eda Autosostenible de la Universidad de Paran\u00e1 (NPDEAS-UFPR) viene realizando experimentos con miras a intentar resolver este problema. A largo plazo, la meta del grupo es producir di\u00e9sel verde, un biocombustible con una composici\u00f3n similar a la del gasoil del petr\u00f3leo. En uno de los estudios se utilizan fotobiorreactores a escala industrial, con una capacidad de 12.000 litros. El paso inicial consiste en producir biomasa en estos dispositivos a partir de microalgas. Una vez recogido, el material es sometido a un proceso de secado y posterior disoluci\u00f3n en un solvente caliente consistente en una mezcla de compuestos qu\u00edmicos. En la etapa siguiente, los investigadores extraen el solvente y, por destilaci\u00f3n, separan los aceites producidos.<\/p>\n

Los primeros resultados indican que la tasa de conversi\u00f3n del concentrado de microalgas Tetradesmus obliquus<\/em> en aceite bruto podr\u00eda alcanzar un 25 %, un salto considerable en comparaci\u00f3n con el 10 % actual. \u201cEst\u00e1 funcionando bien\u201d, pondera el ingeniero en petr\u00f3leo y qu\u00edmico Iago Gomes Costa, responsable del trabajo. \u201cEstamos en la fase de ajuste de los rangos de temperatura, pero ya hemos conseguido recuperar el solvente del concentrado, que podr\u00eda reutilizarse, y separar las fracciones de aceite\u201d.<\/p>\n

Como se describe en un art\u00edculo publicado en septiembre en la revista Journal of Environmental Management<\/em>, los investigadores obtuvieron 25 compuestos diferentes a trav\u00e9s de la destilaci\u00f3n del aceite de algas en bruto, incluyendo hidrocarburos como los alcanos, utilizados en el gas de cocina y en la gasolina, y los alquenos, que constituyen la materia prima para la fabricaci\u00f3n de envases pl\u00e1sticos. La investigaci\u00f3n que se lleva adelante en la UFPR es una de las pocas en Brasil que va m\u00e1s all\u00e1 de la etapa de producci\u00f3n de biomasa a partir de microalgas.<\/p>\n<\/div>

\n \n \n \n <\/picture>Alexandre Affonso \/ Revista Pesquisa FAPESP<\/span><\/div>
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Otra posibilidad de producci\u00f3n de biocombustibles con base en microalgas est\u00e1 siendo evaluada en el laboratorio de la bi\u00f3loga Ana Teresa Lombardi, de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar). A principios de septiembre, en una de las salas del laboratorio, se estaba llevando a cabo la primera prueba a una escala algo mayor en un tanque con capacidad para 20 litros. El objetivo era elevar, tal vez hasta un 70 %, como ya hab\u00eda sido logrado en ensayos a menor escala, el rendimiento del aceite de microalgas a trav\u00e9s de un proceso patentado por el equipo.<\/p>\n

\u201cObtuvimos resultados \u00f3ptimos estimulando la reproducci\u00f3n de las microalgas con nutrientes espec\u00edficos, de modo tal que se mantiene el crecimiento y se genera una biomasa con alto contenido de aceites\u201d, dice Lombardi. \u201cEl enfoque tradicional consiste en someterlas a estr\u00e9s, lo que detiene el crecimiento\u201d. La investigadora de la UFSCar tiene en mente trasladar sus resultados a aplicaciones industriales.<\/p>\n

Trabajando en forma independiente, los equipos de la UFPR y la UFSCar est\u00e1n renovando el inter\u00e9s cient\u00edfico y tecnol\u00f3gico por las microalgas. Hace unos 15 a\u00f1os, se las consideraba una alternativa para mitigar el exceso de CO2<\/sub> en la atm\u00f3sfera, transform\u00e1ndolo en biocombustibles que podr\u00edan utilizarse en autom\u00f3viles, aviones y barcos, con menor emisi\u00f3n de contaminantes que los combustibles f\u00f3siles.<\/p>\n

Sin embargo, las microalgas no alcanzaron el rendimiento pretendido. Tambi\u00e9n se constat\u00f3 que su producci\u00f3n a escala comercial era inviable y el precio final duplicar\u00eda el de los derivados del petr\u00f3leo. Como resultado, muchas empresas que hab\u00edan invertido en la producci\u00f3n de biocombustibles a partir de estos microorganismos abandonaron o modificaron el foco de sus investigaciones. \u201cLa principal dificultad radica en pasar de la escala de producci\u00f3n en laboratorio \u2012de 100 a 1.000 litros\u2012 a la escala industrial, de 10.000 litros o m\u00e1s\u201d, comenta el ingeniero agr\u00f3nomo Sergio Goldemberg. En laboratorio, los equipos de los centros de investigaci\u00f3n y de las empresas identificaron los mejores rangos de temperatura, luminosidad y combinaciones de nutrientes para que las microalgas produzcan la biomasa de la que se extrajeron compuestos de inter\u00e9s comercial. No obstante, a medida que la producci\u00f3n crec\u00eda hasta vol\u00famenes 10 o 20 veces mayores, se hac\u00eda m\u00e1s dif\u00edcil mantener una temperatura estable, porque la biodigesti\u00f3n genera calor. As\u00ed, el riesgo de contaminaci\u00f3n bacteriana aumentaba y el rendimiento ca\u00eda, lo que hac\u00eda inviable el proceso.<\/p>\n

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Alessandra De Martino \/ Chris Bowler \/ Stazione Zoologica \/ \u00c9cole Normale Sup\u00e9rieure \/ Wikimedia Commons<\/span>La microalga Phaeodactylum tricornutum<\/em> fue capaz de remover metales de una soluci\u00f3n acuosaAlessandra De Martino \/ Chris Bowler \/ Stazione Zoologica \/ \u00c9cole Normale Sup\u00e9rieure \/ Wikimedia Commons<\/span><\/p><\/div>\n

En 2009, Goldemberg fund\u00f3 una de las pocas empresas de este sector en Brasil, Algae Biotecnologia. Durante a\u00f1os, la compa\u00f1\u00eda se mantuvo con el apoyo de agencias de financiaci\u00f3n de la investigaci\u00f3n cient\u00edfica, entre ellas la FAPESP. En 2014, la firma InterCement, del grupo Camargo Corr\u00eaa, puso en marcha un proyecto para aprovechar el CO2<\/sub> generado en la producci\u00f3n de cemento por microalgas. Al cabo de unos a\u00f1os, el contrato para continuar la investigaci\u00f3n no fue renovado y, en septiembre de este a\u00f1o, InterCement entr\u00f3 en proceso de recuperaci\u00f3n judicial o concurso preventivo.<\/p>\n

Seg\u00fan Goldemberg, un fertilizante foliar para suministrar micronutrientes y acci\u00f3n bioestimulante vegetal producido por los microorganismos, desarrollado por ambas empresas, mostr\u00f3 buenos resultados en laboratorio. Pero las dificultades para conseguir financiaci\u00f3n con el objetivo de realizar las pruebas de campo llevaron a la suspensi\u00f3n de los ensayos. \u201cUtilizamos vinaza [un residuo de la producci\u00f3n de az\u00facar y alcohol] para cultivar las microalgas, pero nos topamos con muchos obst\u00e1culos t\u00e9cnicos\u201d, relata. En 2019, ante la falta de clientes, Goldemberg cerr\u00f3 la empresa.<\/p>\n

La bi\u00f3loga S\u00edlvia Helena Govoni Brondi vivi\u00f3 una situaci\u00f3n parecida. En 2020, con el apoyo de la FAPESP, obtuvo a partir de microalgas como Chlorella vulgaris<\/em> un pigmento anaranjado: los carotenoides, importantes para la salud humana; pero no pudo evitar las oscilaciones t\u00e9rmicas durante el proceso, que ponen en riesgo su producci\u00f3n. \u201cLos equipos necesarios son muy costosos\u201d, dice. Sin financiaci\u00f3n complementaria, tambi\u00e9n tuvo que cerrar su empresa, AlgaeTech Pesquisa, que funcionaba en S\u00e3o Carlos.<\/p>\n

Se mantienen en pie las empresas dedicadas a nichos de mercado, que utilizan microalgas para producir ingredientes para cosm\u00e9ticos o alimentos, como los pigmentos que le dan su tonalidad rosada a los salmones criados en cautiverio. En Brasil, Fazenda Tamandu\u00e1, en Santa Teresinha (Para\u00edba), y Ocean Drop, en Balne\u00e1rio Cambori\u00fa (Santa Catarina), producen espirulina (Arthrospira platensis<\/em>), un tipo de microalga cuyo procesamiento es relativamente sencillo y puede utilizarse como suplemento alimentario, dado que se trata de una rica fuente de prote\u00ednas, minerales, vitaminas del complejo B, hierro y antioxidantes. En Orindi\u00fava (S\u00e3o Paulo), Terravia, filial de una multinacional estadounidense, utiliza microalgas que consumen sacarosa de la ca\u00f1a de az\u00facar para producir \u00e1cidos grasos, un tipo de aceite usado como ingrediente en la fabricaci\u00f3n de jabones y cremas faciales.<\/p>\n

Tambi\u00e9n est\u00e1n surgiendo posibilidades de utilizar microalgas para aprovechar residuos y efluentes industriales y agroindustriales. Durante una pasant\u00eda posdoctoral en la UFSCar, el ingeniero pesquero Lucas Guimar\u00e3es Cardoso desarroll\u00f3 en colaboraci\u00f3n con el equipo de Lombardi un proceso que utiliza microalgas para tratar lo que se conoce como agua producida, un l\u00edquido cargado de minerales, aceite, productos qu\u00edmicos y gases, que se utiliza para hacer subir el petr\u00f3leo de los pozos a la superficie.<\/p>\n

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Npdeas-Ufpr<\/span>El fotobiorreactor de la UFPR utilizado para cultivar microalgas y producir biomasaNpdeas-Ufpr<\/span><\/p><\/div>\n

En biorreactores de 1,5 litros con cultivos de Chlorella vulgaris<\/em>, el grupo comprob\u00f3 que las microalgas consumen (se alimentan) los compuestos presentes en el agua producida. Con base en este experimento, han desarrollado dos grupos de productos con valor comercial: \u00e1cidos linoleico y palmitoleico, que son parte de la composici\u00f3n del biodi\u00e9sel, y carbohidratos y prote\u00ednas, que pueden utilizarse para producir etanol. Los investigadores tambi\u00e9n lograron remover del agua producida metales pesados como cobre, manganeso y molibdeno, seg\u00fan informa un art\u00edculo publicado en 2022 en la revista Environmental Technology & Innovation<\/em>.<\/p>\n

A partir de ese a\u00f1o, como profesor contratado en la Universidade Salvador (Unifacs), en Bah\u00eda, y en el Programa de Posgrado en Ingenier\u00eda Qu\u00edmica de la Universidad Federal de Bah\u00eda (UFBA), Cardoso continu\u00f3 con sus investigaciones. En un congreso internacional de biotecnolog\u00eda celebrado en agosto en Florian\u00f3polis, present\u00f3 un descubrimiento realizado por la ingeniera qu\u00edmica Ingrid Rocha Teixeira, a quien dirigi\u00f3 en su doctorado: al alimentar microalgas Phaeodactylum tricornutum<\/em> con una soluci\u00f3n compuesta por un 50 % de agua producida y otro 50\u00a0% de glicerol bruto, \u00e9stas remov\u00edan metales pesados m\u00e1s eficientemente y produc\u00edan un pol\u00edmero biodegradable que puede utilizarse como sustituto de los pl\u00e1sticos convencionales. \u201cTengo previsto presentar los resultados en noviembre a las empresas que nos proveen los residuos de la explotaci\u00f3n de petr\u00f3leo\u201d, dice.<\/p>\n

En otro experimento, Cardoso y el grupo del tambi\u00e9n ingeniero en alimentos Jorge Alberto Vieira Costa, de la Universidad Federal de Rio Grande (Furg), en Rio Grande do Sul, descubrieron que dos especies de microalgas, Spirulina <\/em>sp. y Chlorella fusca<\/em>, cultivadas en agua salobre, produc\u00edan l\u00edpidos y carbohidratos, respectivamente, como informaron en un art\u00edculo publicado en 2022 en la revista Bioresource Technology<\/em>. Junto con colegas de la unidad Semi\u00e1rido de la estatal Empresa Brasile\u00f1a de Investigaci\u00f3n Agropecuaria (Embrapa) y con el apoyo del Ministerio de Ciencia, Tecnolog\u00eda e Innovaci\u00f3n (MCTI) de Brasil, Costa prepara una unidad piloto que se instalar\u00e1 en Petrolina (Pernambuco) para producir, con base en microalgas, alimentos, piensos, fertilizantes y agua potable a partir de agua salobre, com\u00fan en el semi\u00e1rido del nordeste brasile\u00f1o.<\/p>\n

Otra estrategia para absorber impurezas de aguas contaminadas es un carb\u00f3n poroso que se obtiene calentando ligeramente una masa de microalgas. Este m\u00e9todo fue desarrollado por el grupo de la Furg y se describe en un art\u00edculo publicado en 2023 en la revista Enzyme and Microbial Technology<\/em>. Costa, quien coordina el grupo y lleva 30 a\u00f1os trabajando en el \u00e1rea, es optimista: \u201cEn Brasil son cada vez m\u00e1s fuertes las exigencias legales para el reciclado de los residuos\u201d.<\/p>\n

Las microalgas tambi\u00e9n parecen deleitarse con desechos tales como el esti\u00e9rcol porcino y aviar, que el equipo de NPDEAS de la UFPR diluy\u00f3 y utiliz\u00f3 como nutriente para alimentar a estos seres microsc\u00f3picos. \u201cAs\u00ed, logramos que se multiplicaran muy r\u00e1pido, en tres d\u00edas, en lugar de quince\u201d, relata el farmac\u00e9utico industrial Andr\u00e9 Bellin Mariano, coordinador adjunto del grupo, tambi\u00e9n integrado por la posdoctorando Ihana Aguiar Severo. La investigaci\u00f3n se lleva a cabo a escala piloto, con un biodigestor de 6.000 litros. Las microalgas eliminaron el 99 % del f\u00f3sforo y el nitr\u00f3geno de los residuos y el resultado es un agua que podr\u00eda utilizarse para abrevar animales de granja. \u201cA pesar de los buenos resultados, todav\u00eda quedan aristas que pulir en varios de los procesos de aprovechamiento de residuos utilizando microalgas\u201d, comenta.<\/p>\n

Este art\u00edculo sali\u00f3 publicado con el t\u00edtulo \u201cLos m\u00faltiples usos de las microalgas<\/strong>\u201d en la edici\u00f3n impresa n\u00b0 345 de noviembre de 2024. <\/p>\n

Proyectos
\n1.<\/strong> Bioprospecci\u00f3n, caracterizaci\u00f3n y optimizaci\u00f3n de microalgas brasile\u00f1as para la biofijaci\u00f3n de CO2<\/sub> y la producci\u00f3n de biomol\u00e9culas de importancia comercial (n\u00ba 18\/07988-5<\/a>); Modalidad <\/strong>Proyecto Tem\u00e1tico; Investigadora responsable<\/strong> Ana Teresa Lombardi (UFSCar); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 3.011.694,89.
\n2.<\/strong> Definici\u00f3n de los mejores sistemas de cultivo para el escalamiento de las nuevas especies de microalgas (especies seleccionadas en las etapas anteriores del Proyecto Tem\u00e1tico) (no<\/sup> 20\/15688-1<\/a>); Modalidad <\/strong>Posdoctorado; Investigadora responsable<\/strong> Ana Teresa Lombardi (UFSCar); Becario<\/strong> Lucas Guimar\u00e3es Cardoso; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 153.834,88.
\n3.<\/strong> El cultivo de las microalgas Chlorella sorokiniana<\/em> y Chlorella vulgaris <\/em>con la mira puesta en la producci\u00f3n de carotenoides y prote\u00ednas para las industrias farmac\u00e9uticas, alimenticias, cosm\u00e9ticas y de qu\u00edmica fina (no<\/sup> 17\/50360-4<\/a>); Modalidad <\/strong>Investigaci\u00f3n Innovadora en Peque\u00f1as Empresas (Pipe); Investigadora responsable<\/strong> Silvia Helena Govoni Brondi; Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 431.085,08.<\/p>\n

Art\u00edculos cient\u00edficos
\n<\/strong>BEZERRA, P. Q. M. et al<\/em>. Innovative application of brackish groundwater without the addition of nutrients in the cultivation of Spirulina and Chlorella for carbohydrate and lipid production<\/a>. Bioresource Technology<\/strong>. v. 345, 126543. feb. 2022.
\nCOSTA, I. G. et al<\/em>. Unlocking pilot-scale green diesel production from microalgae<\/a>. Journal of Environmental Management<\/strong>. v. 368, 122141. sep. 2024.
\nCOSTA, J. A. V. et al<\/em>. Biochar production from microalgae: A new sustainable approach to wastewater treatment based on a circular economy<\/a>. Enzyme and Microbial Technology<\/strong>. v. 169, p. 110281. 2023.
\nSILVA, D. A. et al<\/em>. Strategy for the cultivation of\u00a0Chlorella vulgaris<\/em>\u00a0with high biomass production and biofuel potential in wastewater from the oil industry<\/a>. Environmental Technology & Innovation<\/strong>. v. 25, 102204. feb. 2022.
\nVICTOR, M. M. et al<\/em>. Microalgas: Uma estrat\u00e9gia sustent\u00e1vel na transforma\u00e7\u00e3o e obten\u00e7\u00e3o de compostos org\u00e2nicos<\/a>. Qu\u00edmica Nova<\/strong>. v. 47, n. 2, e-20230107. 2024
\nMOREIRA, J. B. et al<\/em>. Role of\u00a0microalgae in\u00a0circular bioeconomy: From\u00a0waste treatment to\u00a0biofuel production<\/a>. Clean Technologies and Environmental Policy<\/strong> (2023). v. 25, p. 427-37. 2023.
\nSATHYA, A. B. et al<\/em>. Microalgal biofuel production: Potential challenges and prospective research<\/a>. Fuel<\/strong>. v. 332, p. 2, 126199. 15 ene. 2023.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Estudios indican nuevos usos para las microalgas","protected":false},"author":17,"featured_media":555634,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[1561,192],"tags":[281,297,312,269],"coauthors":[5968],"class_list":["post-555633","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-programa-de-innovacion-tecnologica-en-pequenas-empresas-pipe","category-tecnologia-es","tag-biotecnologia-es","tag-ingenieria","tag-innovacion","tag-ambiente-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/555633","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/17"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=555633"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/555633\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":556049,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/555633\/revisions\/556049"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/555634"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=555633"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=555633"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=555633"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=555633"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}