Actualmente la biotecnología de microalgas no es una alternativa competitiva frente a procesos convencionales de eliminación de nitrógeno y fósforo del agua residual debido fundamentalmente a dos aspectos: La excesiva superficie que requieren y la energía/consumibles necesarios para la separación de la biomasa algal del agua (cosechado).

Para solventar éstos hándicaps, el grupo de investigación trabaja en tres líneas principalmente:

• Desarrollo de modelos cinéticos sencillos y de fácil aplicación que permitan predecir el comportamiento de los fotobiorreactores alimentados con agua residual.
• La mejora en el diseño y operación de fotobiorreactores hacia reactores más eficaces y que generen un efluente con una mayor concentración de biomasa
• La optimización y desarrollo de procesos de cosechado de bajo coste.

[learn_more caption=”Modelización cinética”]

El Grupo de Investigación ha desarrollado  un modelo cinético denominado “Photobiotreatment model” (PhBT), el cual es una combinación y  adaptación al campo de los fotobiorreactores de dos modelos cinéticos ampliamente conocidos:

1. El modelo de crecimiento de biomasa de Verhulst
2. El modelo de consumo de sustrato de Romero

Mediante el modelo cinético PhBT es posible:

• Calcular la producción volumétrica de biomasa algal (mg SS L^-1 d^-1) de un reactor operado en discontinuo.

• Calcular la velocidad de consumo de nutrientes de un reactor operado en discontinuo (mg SS L^-1 d^-1)
• Predecir el comportamiento de un fotobiorreactor operando en continuo a partir de datos cinéticos obtenidos en discontinuo.
• Predecir la composición de la biomasa en términos de contenido en nitrógeno y fósforo en cualquier estadío del crecimiento en discontinuo de la biomasa.

En los enlaces adjuntos se incluye más información sobre cómo realizar la modelización de datos experimentales de evolución de biomasa o nutrientes utilizando el modelo PhBT. (Para descargar estos documentos por favor complete el siguiente formulario.)

Manual para la modelización de datos empleando una hoja de cálculo

    Ejemplo

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[learn_more caption=”Desarrollo y mejora de Fotobiorreactores para depuración de aguas”]

Cuando lo que se pretende es emplear la biotecnología de microalgas en el campo de la depuración de aguas el objetivo a la hora de optimizar el diseño y operación de los reactores es maximizar la velocidad de consumo de nutrientes y no necesariamente hacia la producción de biomasa, que suele ser lo más frecuente en otros campos de aplicación de la biotecnología de microalgas, como es la obtención de productos de valor o los fines energéticos. En este sentido el grupo de investigación trabaja en dos objetivos fundamentales:

• Diseño de fotobiorreactores de costes de inversión competitivos, con una mejor eficiencia fotosintética y una mayor relación volumen:superficie que los actuales.
• Estudio de la influencia de los métodos de operación de los fotobiorreactores en la velocidad de consumo de nutrientes y la riqueza de éstos en la biomasa de microalgas.

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[learn_more caption=”Desarrollo y optimización de procesos de cosechado de microalgas”]

La energía necesaria para separar la biomasa del agua una vez que las microalgas han sido cultivadas en el fotobiorreactor, puede suponer más del 50% del consumo energético de todo el proceso, dependiendo del tipo del reactor y la técnica de cosechado.

En este sentido, el grupo de investigación actualmente trabaja en dos aspectos del cosechado de microalgas:

• Estudio de la influencia de las condiciones de cultivo en la cosechabilidad de las microalgas.
• Optimización de procesos de cosechado de microalgas: Coagulación-floculación, flotación por aire disuelto, centrifugación y separación por membranas.

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