Article traduït per un sistema de traducció automàtica. Més informació, aquí.

Algues com a combustible

Diverses empreses i grups de recerca treballen per a desenvolupar un biocombustible basat en algues que substitueixi al petroli
Per Alex Fernández Muerza 15 de desembre de 2007
Img piscinasalgas

Els cotxes “moguts” per algues podrien no ser tan estranys en els pròxims anys. Diverses empreses i equips de recerca a tot el món proposen sistemes experimentals que extreuen hidrogen o oli per a biodièsel d’aquests organismes, i que fins i tot eliminen de pas el contaminant diòxid de carboni (CO₂) emès en les centrals elèctriques. No obstant això, els científics encara han de fer front a diversos desafiaments que permetin a aquests biocombustibles basats en algues ser competitius enfront dels combustibles fòssils.

Hidrogen i biodièsel d’algues

La idea d’utilitzar algues com a combustible ecològic no és nova. En 1978, en plena crisi petrolífera es creava als Estats Units el “Programa d’Espècies Aquàtiques”. En 1996, i després de 25 milions de dòlars (uns 17 milions d’euros) invertits, es posava fi al projecte davant els escassos resultats. No obstant això, un petroli cada vegada més car i escàs i la creixent rellevància donada a les energies renovables han despertat de nou l’interès per les algues.

/imgs/2007/12/piscinasalgas1.jpgEn aquest sentit, ningú sap quina serà l’energia renovable que triomfi en els pròxims anys, per la qual cosa els inversors han de cobrir totes les possibilitats, incloses les algues. Alguns emprenedors pioners coneguts, com Craig Venter o Robert Metcalfe, ja han invertit diversos milions de dòlars en aquesta mena de projectes, cada vegada més nombrosos, i en alguns casos sorprenents.

Així, un equip de disseny de Filadèlfia, el 20/2 Collaborative, ha proposat un curiós sistema per al desenvolupament del nou barri de Vatnsmýri, en Reykjavík (Islàndia). La idea consisteix a crear piscines amb algues que produeixin hidrogen, salvant així alguns dels principals inconvenients d’aquest component, considerat el combustible del futur per molts experts. En l’actualitat, l’obtenció de l’hidrogen emprat en les cèl·lules de combustible requereix d’una font d’energia. D’altra banda, el seu transport també suposa un cost energètic addicional.

Una hectàrea d’algues pot produir entre 30 i 250 vegades més oliï que una hectàrea de soia

Els dissenyadors estatunidencs es basen en els experiments de científics de la Universitat de Berkeley, que han treballat amb una espècie d’alga, la Chlamydomonas reinhardtii, la qual allibera hidrogen en comptes de CO₂ quan no té suficient oxigen. Per tant, es tractaria de crear grans contenidors per a aquestes algues, en unes condicions que els permetin sobreviure però generant un hidrogen que després es podria utilitzar en el mateix lloc de la seva producció. Els seus responsables estimen que, una vegada optimitzat el procés, una d’aquestes piscines de deu metres de diàmetre podria subministrar hidrogen per al consum setmanal d’una dotzena de cotxes.

No obstant això, la major part de les recerques se centren en les propietats de les algues per a produir un oli que pot ser utilitzat posteriorment com a biocombustible. En aquest cas, els avantatges són molt diverses, segons els seus defensors. La productivitat de les algues és molt major que la d’altres elements vegetals utilitzats en l’actualitat per a produir biocombustibles. Així, depenent de l’espècie d’alga i de l’eficiència del sistema, una hectàrea d’algues pot produir entre 30 i 250 vegades més oliï que una hectàrea de soia, per exemple.

D’altra banda, les algues no són utilitzades de manera generalitzada com a aliment, podent créixer amb aigua salada o no potable i en terrenys desaprofitats per a ús agrícola. Per això, la seva explotació massiva no interferiria amb la producció alimentosa, com ocorre amb certs biocombustibles. A més, el biodièsel procedent d’algues no és tòxic (no conté sulfurs ni sulfats) i és altament biodegradable.

Així mateix, els productes derivats de les algues podrien tenir més aplicacions per a indústries com la plàstica, la farmacèutica o l’alimentària. En altres casos, el cultiu d’algues que produeixen més carbohidrats i menys oli podrien utilitzar-se per a generar etanol, un tipus d’alcohol que també s’utilitza com a biocombustible. Els experts fins i tot afirmen que aquests processos podrien traslladar-se a les refineries per a reproduir els productes elaborats amb petroli.

Produir combustible segrestant CO₂

Alguns projectes fins i tot maten dos ocells d’un tir: Produir algues per a biodièsel alimentades amb els gasos d’efecte d’hivernacle generats en les centrals elèctriques. En aquest sentit es mouen diverses empreses, com les nord-americanes GreenFuel Technologies, creada per Isaac Berzin, un científic de coets de l’Institut Tecnològic de Massachussets (MIT) o Solix Biofuels, fundada per l’enginyer de la Universitat de Colorado Jim Sears. Els seus responsables estan estudiant diverses varietats d’algues amb una alta densitat d’oli i de creixement ràpid. A Alemanya, investigadors de la Universitat Superior Politècnica de Bremen, l’Institut Alfred Wegener per a la Recerca Marina i diverses companyies com l’elèctrica E.ON col·laboren en un projecte similar, al que han denominat “Mitigació del Gas d’Efecte d’hivernacle“.

/imgs/2007/12/piscinasalgas2.jpgPer part seva, un equip d’experts de l’empresa UOP (Grup Honeywell) treballa en un projecte per a produir JP-8, un combustible militar usat per avions de l’OTAN, a partir de matèries primeres alternatives. Entre les opcions estudiades es troben les algues, que estan sent avaluades per experts de la Universitat Estatal d’Arizona. El projecte compta amb una subvenció de 6,7 milions de dòlars (uns quatre milions i mig d’euros) de la DARPA, l’Agència de Projectes de Recerca Avançada del departament de Defensa dels EUA. Els seus responsables esperen completar el projecte per a finalitats de 2008, i esperen que també pugui utilitzar-se en avions civils.

Una superfície dues vegades la Comunitat Valenciana conreada amb algues podria suplir la producció mundial diària de petroli

Les iniciatives per a aprofitar les algues com a combustible es multipliquen per tot el món. A Nova Zelanda, l’empresa Aquaflow afirma estar aconseguint bons resultats amb els seus biocombustibles d’algues. La companyia Algae Biofuel, amb equips a Arizona i Austràlia, assegura que les seves algues requereixen molt poc espai per a créixer. A Israel, l’empresa Seambiotic ha patentat una tècnica que produeix un litre de combustible per cada cinc quilos d’una macroalga del Mediterrani. A l’Argentina, la multinacional Oil Fox ha arribat a un acord amb el govern de la província meridional de Chubut per a sembrar quatre varietats d’algues marines i produir oli. Per part seva, científics japonesos de la Universitat de Ciència i Tecnologia Marina de Tòquio treballen en un projecte per a produir etanol a gran escala mitjançant el processament de les macroalgas Sargasso.

A Espanya, l’empresa BioFuel Systems (BFS), amb participació de Cristian Gomis, científic de la Universitat d’Alacant, investiga un tipus de biopetroli basat en microalgas que també absorbeixen el CO₂ de les activitats industrials. Segons els seus responsables, una superfície dues vegades la Comunitat Valenciana conreada amb algues podria suplir la producció mundial diària de petroli. Així mateix, asseguren que la llum solar d’Espanya és ideal per al cultiu d’algues, i per tant, per a la producció d’aquesta mena de biocombustible.

Inconvenients i desafiaments

Les empreses i grups de recerca esmentats compten amb biocombustible d’algues que podrien estar en breu en les gasolineres, encara que assumeixen que la seva introducció en el mercat de manera generalitzada i competitiva respecte al petroli podria trigar diversos anys.

/imgs/2007/12/piscinasalgas3.jpgEn aquest sentit, el Laboratori Nacional d’Energies Renovables dels EUA (NREL) publicava en 2006 un informe sobre biocombustibles en el qual afirmava que la tecnologia d’aprofitament d’algues té un baix grau de maduresa, per la qual cosa suggeria incrementar la recerca.

Els científics tenen així per davant alguns desafiaments als quals fer front, com donar amb l’espècie d’alga que contingui la major densitat d’oli i creixi el més ràpid possible. D’altra banda, un informe publicat l’any passat per l’agència governamental britànica Global Watch indicava que una de les grans dificultats de treballar amb algues és el seu alt contingut en aigua, la qual cosa comporta problemes en la seva manipulació, extracció del seu contingut útil i transport.

Una de les grans dificultats de treballar amb algues és el seu alt contingut en aigua

Així mateix, el lloc idoni per a garantir el creixement d’aquests organismes és un altre element que porta de cap als especialistes. Les algues es comporten com a petites biosferes en les quals si es modifica un element s’alteren les seves condicions inicials. Per exemple, si es multipliquen massa ràpid, poden acabar morint en esgotar el seu manteniment. D’altra banda, l’entrada d’algun organisme estrany en el cultiu pot provocar modificacions greus que el facin malbé.

Per això, els investigadors encara no es posen d’acord sobre quin pot ser el millor mètode de cultiu. Els estanys oberts són més econòmics que els controlats, però tenen més riscos de resultar alterats per algun element estrany. Una alternativa a aquests sistemes és la proposta per David A. Summers. Aquest enginyer miner de la Universitat de Missouri-Rolla està conreant microalgas en la mina experimental de la seva universitat, perquè creu que el control que ofereix aquest ambient tancat presenta més avantatges que l’inconvenient de perdre la llum solar directa.

D’altra banda, els defensors dels avanços en biotecnologia confien que podrien desenvolupar-se algues a la carta o barrejar espècies naturals, que permetrien facilitar el seu cultiu i augmentar el seu rendiment. Així mateix, les recerques genètiques podrien ajudar a conèixer millor els sistemes de producció d’oli en les algues.

En qualsevol cas, els experts consideren que l’èxit dels biocombustibles basats en algues, igual que altres combustibles alternatius, dependrà de l’evolució dels preus del petroli, i si reflecteix realment els seus costos mediambientals.