{"id":973,"date":"2021-04-19T18:00:56","date_gmt":"2021-04-19T21:00:56","guid":{"rendered":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/es\/?p=973"},"modified":"2024-01-25T17:11:12","modified_gmt":"2024-01-25T20:11:12","slug":"microalgas-encapsuladas-ayudan-a-tratar-la-vinaza-efluente-de-la-industria-del-etanol","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/es\/microalgas-encapsuladas-ayudan-a-tratar-la-vinaza-efluente-de-la-industria-del-etanol\/","title":{"rendered":"Microalgas encapsuladas ayudan a tratar la vinaza, efluente de la industria del etanol"},"content":{"rendered":"
Traducci\u00f3n de Paloma dos Santos Schlemper<\/strong> publicada en julio de 2023<\/strong> | Texto original en portugu\u00e9s<\/a><\/h5>\n

Con un r\u00e9cord hist\u00f3rico de producci\u00f3n en 2020 \u2014 35,6 mil millones de litros, de los cuales 34 mil millones son de ca\u00f1a de az\u00facar, seg\u00fan la Compa\u00f1\u00eda Nacional de Abastecimiento (Conab)<\/a> \u2014, Brasil es el segundo mayor productor de alcohol en el mundo, lo que repercute en el impacto econ\u00f3mico y tambi\u00e9n en el ambiental. La producci\u00f3n de etanol genera una serie de residuos, entre ellos un efluente conocido como vinaza, un l\u00edquido que sobra despu\u00e9s de la destilaci\u00f3n y que, en el caso de la ca\u00f1a de az\u00facar, corresponde a una proporci\u00f3n elevada: de 12 a 18 litros por litro de alcohol producido<\/a>. En Brasil, la vinaza se reutiliza m\u00e1s habitualmente como fertilizante, sin que con eso se descarte su riesgo altamente contaminante.<\/p>\n

Utilizando microalgas encapsuladas, una investigaci\u00f3n de doctorado del Programa de Posgrado en Ingenier\u00eda de Bioprocesos y Biotecnolog\u00eda (PPGEBB) de la Universidad Federal de Paran\u00e1 (UFPR) desarroll\u00f3 una alternativa para el tratamiento de este tipo de efluentes.<\/p>\n

La t\u00e9cnica permite tratar la vinaza y transformarla en un medio de cultura en el cual es posible producir microalgas con potencial biotecnol\u00f3gico.<\/p><\/blockquote>\n

El proceso fue descrito en el art\u00edculo Rice vinasse treatment by immobilized Synechococcus pevalekii and its effect on Dunaliella salina cultiva<\/a><\/em>, publicado en marzo en la revista Bioprocess and Biosystems Engineering<\/em>.<\/p>\n

Las microalgas son muy vers\u00e1tiles al ser capaces de sintetizar mol\u00e9culas de alto valor a\u00f1adido con las m\u00e1s diversas propiedades biol\u00f3gicas. En el caso del tratamiento de efluentes agroindustriales, se utilizan para promover la absorci\u00f3n y el almacenamiento de elementos qu\u00edmicos. El principal desaf\u00edo de este proceso es la recuperaci\u00f3n de la biomasa -separaci\u00f3n de las c\u00e9lulas del medio de cultura-, generalmente realizada por centrifugaci\u00f3n, lo que hace que el consumo energ\u00e9tico se eleve a escala industrial.<\/p>\n

La t\u00e9cnica desarrollada por el estudiante de doctorado Guilherme Colusse se aplica a trav\u00e9s de una matriz de polisac\u00e1ridos de forma esf\u00e9rica, en donde se quedan atrapadas las c\u00e9lulas. En este caso, la filtraci\u00f3n simple result\u00f3 eficaz para la separaci\u00f3n de las esferas del medio l\u00edquido, eliminando la necesidad de centrifugaci\u00f3n.<\/p>\n

\"\"<\/a>En el estudio se utiliz\u00f3 vinaza de alcohol de arroz, similar a la vinaza de ca\u00f1a de az\u00facar, obtenida con el apoyo de la empresa Bio4-Solu\u00e7\u00f5es Biotecnol\u00f3gicas, que participa de la investigaci\u00f3n a trav\u00e9s de un convenio.<\/p>\n

Tras encapsular las c\u00e9lulas, el investigador mont\u00f3 un biorreactor para evaluar el tratamiento con vinaza durante un periodo de diez d\u00edas. Los an\u00e1lisis fisicoqu\u00edmicos demostraron que hab\u00eda una reducci\u00f3n en varios par\u00e1metros qu\u00edmicos de la vinaza.<\/p>\n

\u201cAunque en escala de laboratorio, con m\u00e1s estudios este bioproceso podr\u00eda ser escalado para atender mayores demandas\u201d, dice Guilherme.<\/p>\n

Miguel Daniel Noseda – director de la investigaci\u00f3n y profesor titular del PPGEBB – destaca entre las ventajas de utilizar microalgas encapsuladas, la posibilidad de reutilizar los microorganismos en el bioproceso y recuperar las microalgas para que esta biomasa microalgal pueda utilizarse para otros fines, como la extracci\u00f3n de biomol\u00e9culas.<\/p>\n

\u00abLos procesos utilizados para la recuperaci\u00f3n de la biomasa pueden ser costosos dependiendo de las caracter\u00edsticas de las c\u00e9lulas. En este caso, con la t\u00e9cnica de encapsulaci\u00f3n, se supera este reto ante la facilidad de separaci\u00f3n, puesto que se pueden filtrar esferas de aproximadamente medio cent\u00edmetro de forma sencilla y a bajo coste\u00bb, explica el profesor vinculado al Departamento de Bioqu\u00edmica y Biolog\u00eda Molecular de la UFPR.<\/p>\n

La vinaza tratada permite cultivar microalgas que producen betacaroteno<\/h2>\n

Despu\u00e9s del tratamiento biol\u00f3gico con microalgas encapsuladas, la investigaci\u00f3n utiliz\u00f3 la vinaza reci\u00e9n tratada para la cultura de Dunaliella salina<\/em>, una especie de microalga de agua salada considerada la mayor productora de betacaroteno del mundo, cultivada industrialmente en varios pa\u00edses.<\/p>\n

El objetivo de los investigadores era estudiar si el efluente reci\u00e9n tratado podr\u00eda utilizarse como medio de cultura de esta especie, que tiene un gran inter\u00e9s comercial, una vez que la producci\u00f3n de betacaroteno se vincula a la densidad celular de la cultura de D. salina<\/em>, y cuantas m\u00e1s c\u00e9lulas, mayor el potencial de producci\u00f3n.<\/p>\n

Los resultados mostraron un aumento del un 175% en el n\u00famero de c\u00e9lulas de D. salina<\/em> al utilizarse como medio de cultura el residuo agroindustrial tratado.<\/p><\/blockquote>\n

\u00abAdem\u00e1s del tratamiento de un efluente agroindustrial y su utilizaci\u00f3n, encontramos una forma de reducir el coste de producci\u00f3n de D. salina<\/em> y, a la vez, aumentar su producci\u00f3n\u00bb, destaca el investigador Guilherme Colusse.<\/p>\n

Seg\u00fan Noseda, la cultura de microalgas se puede aplicar en una mezcla de econom\u00eda circular y biorrefiner\u00eda, en la cual a partir del tratamiento de un residuo o subproducto agroindustrial, mediante el uso de microalgas encapsuladas se produce un aumento de la productividad de otra especie de microalgas de alto valor a\u00f1adido.<\/p>\n

\u00abEl sistema recibe un efluente agroindustrial y devuelve el efluente tratado, adem\u00e1s de un aumento de la productividad celular siendo posible disminuir los costes de producci\u00f3n de betacaroteno\u00bb.<\/p>\n

Adem\u00e1s del tratamiento de residuos, el uso biotecnol\u00f3gico de las microalgas incluye fuentes de prote\u00ednas y biocombustibles<\/h2>\n

Las microalgas son microorganismos que realizan la fotos\u00edntesis. Combinadas con luz solar o artificial y nutrientes, son c\u00e9lulas que pueden producir compuestos de alto valor a\u00f1adido y potencial biotecnol\u00f3gico.<\/p>\n

La versatilidad de aplicaciones incluye su uso como fuente de prote\u00edna en dietas alimenticias, producci\u00f3n de \u00e1cidos grasos poliinsaturados, polisac\u00e1ridos, exopolisac\u00e1ridos, pigmentos y l\u00edpidos como materia prima en la producci\u00f3n de biocombustibles.<\/p>\n

Las microalgas tambi\u00e9n se pueden utilizar en el tratamiento de aguas residuales favoreciendo la absorci\u00f3n de elementos perjudiciales al medio ambiente.<\/p>\n

\u00abAdem\u00e1s del potencial industrial existente, cabe destacar que las c\u00e9lulas de microalgas fijan el carbono obtenido a trav\u00e9s del di\u00f3xido de carbono de la atm\u00f3sfera, combatiendo las emisiones de gases de efecto invernadero, y producen gran parte del ox\u00edgeno presente en nuestro planeta\u00bb, se\u00f1ala Noseda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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