Como alternativa a los combustibles fósiles líquidos, el biodiesel extraído de las microalgas es una parte cada vez más importante del campo de la bioenergía. Si bien libera una cantidad similar de CO 2 como petróleo cuando se quema, el CO 2 liberado del biodiésel es el que se ha eliminado recientemente de la atmósfera a través de la fotosíntesis, lo que significa que no contribuye a un aumento del gas de efecto invernadero. Además, la investigación ha demostrado que las microalgas producen un porcentaje mucho mayor de su biomasa para el aceite utilizable enuna masa de tierra significativamente menor que los cultivos terrestres. Actualmente, uno de los mayores obstáculos para reemplazar el diesel con biodiesel es el costo de producción. Los combustibles fósiles son aún más baratos que los biocombustibles, por lo que las mejoras en la eficiencia de la producción son muy buscadas.
Recientemente, investigadores de Japón han realizado esfuerzos para reducir el costo de la producción de biodiesel mediante el uso de campos eléctricos pulsados PEF para extraer hidrocarburos de las microalgas. Un PEF de mili o microsegundos se usa típicamente para debilitar las paredes celulares y aumentar la permeabilidad permitiendopara la extracción de elementos dentro de la célula. Los investigadores de la Universidad de Kumamoto, por otro lado, usaron un PEF de nanosegundos nsPEF para enfocarse en la matriz de microalgas en lugar de las células. Un nsPEF generalmente usa menos energía que los? s / msPEF incluso a altasvoltajes, y no es tan destructivo o costoso como el método tradicional de secado de extracción de petróleo.
Los investigadores realizaron varias pruebas con nsPEF en las microalgas Botryococcus braunii Bb para determinar el campo eléctrico óptimo, la energía y la frecuencia de repetición de pulso para la extracción de hidrocarburos. Curiosamente, se encontró que duplicar la energía solo resultó en un aumento del 10% en la extracción de hidrocarburos. A 10 Hz, el campo óptimo ySe determinó que las condiciones de energía eran de aproximadamente 50 kV / cm y 55,6 J / ml respectivamente por volumen de algas Además, los investigadores encontraron que la frecuencia del pulso tenía poco o ningún efecto sobre el porcentaje de extracción, lo que significa que se puede extraer rápidamente una gran cantidad de hidrocarburospara sistemas grandes / industriales.
"La ventaja de este mecanismo de extracción es que separa los hidrocarburos de una matriz, en lugar de extraerlos de las células. Otras microalgas no secretan una matriz, por lo que las membranas celulares deben dañarse o destruirse para llegar a los hidrocarburos, lo que requieremás energía y es menos eficiente que nuestro método ", dijo el investigador principal, profesor Hamid Hosseini, del Instituto de Ciencia de Energía Pulsada de la Universidad de Kumamoto." Además de eso, muchos procesos de extracción practicados hoy en día utilizan un método de secado para extraer el aceite que termina enla destrucción de las algas. Nuestro método es relativamente no destructivo y las microalgas pueden reconstruir sus colonias una vez que ha finalizado la extracción ".
Un inconveniente menor es la impureza de la matriz; los polisacáridos deben purificarse de la solución de hidrocarburos extraída. Afortunadamente, estas moléculas pueden usarse en la creación de bioetanol pero su concentración es baja.
Se espera que esta tecnología mejore la producción de biocombustibles como una fuente de energía verde adecuada.
Este trabajo se puede encontrar en la revista en línea BioMed Central, Biotecnología para biocombustibles .
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Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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