Una alternativa para enfrentar la necesidad de buscar opciones ecológicas al petróleo y sus derivados
De acuerdo con las avances del proyecto Biocombustibles en Sinaloa, a partir de la producción de microalgas, que Fundación Produce Sinaloa, A.C., apoyó a través de su Consejo Consultivo zona centro, durante el ciclo 2010-2011, se expusieron ?durante la jornada ?Avances de la biotecnología en Sinaloa?, realizada el 16 de junio de 2011, en el teleauditorio del Centro de Ciencias de Sinaloa, en Culiacán? los avances obtenidos durante el desarrollo de este proyecto.
Actualmente, el precio del biodiesel está por encima del precio del diesel derivado del petróleo. Sin embargo esta situación se puede revertir si se utilizan los residuos de la biomasa obtenida de las algas como fuente de proteínas y carbohidratos para la producción de alimentos y biofertilizantes.
Para satisfacer las necesidades de biodiesel anual en el estado de Sinaloa (alrededor de 9.5 millones de litros) se necesitan cultivar cerca de 700 hectáreas (ha), a una profundidad de 0.3 m durante un año con una obtención de biomasa seca de 2 gramos por litro (g/L).
En el Cuadro 1 se presentan los estados con mayor consumo de diesel en el año 2005. A nivel nacional, Sinaloa tiene el cuarto lugar en el consumo de diesel.
Metodología
El objetivo principal de este proyecto fue establecer una selección de las microalgas marinas más aptas de ser cultivadas en las condiciones climáticas de Sinaloa, para utilizarlas como materia prima para obtener biocombustibles, alimentos y biofertilizantes.
La metodología utilizada es la siguiente:
1. Colecta e identificación de microalgas de las costas marinas.
2. Selección de aislados de microalgas nativas de Sinaloa con tasa de interés de los ceparios y de las colectas realizadas.
3. Cultivo y mantenimiento en laboratorio.
4. Optimización de los medios de cultivo.
5. Determinación de parámetros de crecimiento.
6. Tasa óptima de conversión de energía.
7. Determinación de la densidad de población de las microalgas.
8. Producción de biomasa para análisis proximales.
9. Análisis de datos y relación beneficio/costo (B/C).
10. Elaboración de informe de resultados.
11. Elaboración de una guía técnica.
Dunaliella tertiolecta es la mejor para Sinaloa
Esta microalga es la que mostró mayor velocidad de crecimiento y mayor adaptabilidad a las condiciones climáticas de Sinaloa. Presentando la opción más viable para el desarrollo de obtención de materia prima para la obtención de biodiesel. La última variable a confirmar son los resultados de sus contenidos de lípidos (compuestos orgánicos que resultan de la esterificación de alcoholes, como la glicerina y el colesterol, con ácidos grasos), los cuales se están estudiando en el Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD).
Una posibilidad para satisfacer la demanda de biodiesel en Sinaloa
El mercado de biodiesel espera producir 45 mil 291 millones de litros en 2020, lo que representa una tasa acumulativa de crecimiento anual del 10.1 % entre 2009 y 2020.
Los cinco principales productores son Alemania, Estados Unidos, Francia, Argentina y Brasil: juntos producen el 68.4 % del total del biodiesel del mundo. Australia es el mayor productor en la región Asia-Pacífico, seguido de China e India. Estados Unidos, con 18 %, fue el segundo mayor productor de biodiesel en el mundo en 2009, y se prevé que alcance los 2 mil 822 millones de litros en 2010 y 6 mil 453 millones en 2020.
En México se producen cerca de 300 mil barriles diarios de diesel, considerando que un barril tiene 160 L, esto supone 47 millones 940 mil litros diarios, cifra que da una idea de la importancia de este combustible a nivel nacional.
La demanda en Sinaloa es de alrededor de 26 mil 400 litros de biodiesel diarios.
Según la prospectiva de la Secretaría de Energía, la demanda en 2013 será mayor a los 400 mil barriles diarios, superando la producción de diesel en México, obligando al país a seguir importando productos refinados del petróleo.
Las microalgas producen más aceite y no compiten con la producción alimentaria
En cuestión de energía hay dos problemas principales que hay que resolver actualmente: en primer lugar, el petróleo y sus derivados se están acabando, situación que impacta fuertemente en los precios de los consumidores de diesel y gasolina; y, en segundo, el cambio climático, causado por la quema del petróleo y derivados.
Una alternativa son los biocombustibles. Biocombustible es el término con el cual se denomina a cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa. La biomasa puede ser cualquier vegetal o residuo de un ser vivo (aceite de soya, madera, grasa de cerdo, algas marinas, etcétera).
El bioetanol o bioalcohol se puede producir a partir del maíz, pero al hacerlo dejamos de producir alimentos. El biodiesel se puede producir a partir de residuos de grasas o de aceites vegetales, aceite de soya, de canola, pero en este caso habría una competencia entre tierras de cultivo y agua de riego para la producción del biodiesel o para la producción de aceite vegetal para el consumo humano.
Una solución sería tener cultivos que no ocuparan terrenos fértiles ni agua dulce. Esta solución son las microalgas marinas: no compiten con la producción de alimentos, ni con terrenos para el cultivo, ya que pueden cultivarse en los litorales, a orillas del mar. En el Cuadro 2 se comparan los contenidos de aceite de las microalgas frente a otros cultivos vegetales, donde puede apreciarse que las microalgas presentan el mayor contenido de aceite.
Cuadro 1. Principales estados consumidores de diesel.
Cuadro 2. Rendimiento de aceite de diferentes cultivos. El rendimiento de las algas es el más alto en toneladas métricas por hectárea al año (tM/ha/año).
Información proporcionada por Mario Alberto Siordia Grave, perteneciente al Centro de Ciencias de Sinaloa y responsable del proyecto.