Álex Armando Sáez Vega, PhD y director de la investigación SP1 desde EAFIT.
Juan David Mesa Ruiz
Colaborador / Proyectos de investigación
Capturar con microalgas el dióxido de carbono (CO2) –uno de los principales gases que produce el efecto invernadero–, es el propósito del SP1, un proyecto innovador que desarrollan, mediante un convenio, la Universidad EAFIT y la compañía Argos.
El proyecto SP1 tiene un laboratorio experimental, ubicado en el parqueadero sur de la Universidad, con 48 biorreactores donde se cultivan algunas cepas de microalgas, que procesan el CO2 gracias a su capacidad fotosintética.
Cerca del 75 por ciento del oxígeno que se respira es producido por microalgas.
Esta característica de estos “vegetales” unicelulares es la que aprovecha la investigación que busca disminuir las emisiones actuales causadas por las actividades humanas y, de esta manera, minimizar las consecuencias de los gases contaminantes en el ambiente y sus efectos en el calentamiento global.
Ciencia compartida
En 2008, Argos, líder en el sector de la producción de cemento y concreto, comienza a desarrollar proyectos de investigación en biotecnología para minimizar los efectos medioambientales de sus operaciones. Al año siguiente abre el Centro de Investigación y Desarrollo dentro del campus universitario. En 2010, EAFIT comienza con Argos
Adaptatio, una investigación pionera con miras a generar en la Universidad la capacidad científica para cultivar microalgas, lo cual fue el fundamento del proyecto
SP1.
Esta investigación biotecnológica en su etapa inicial busca caracterizar, para 2014, las condiciones en las que se maximiza la captura de CO2, dentro del rango proporcionado por la industria cementera. Específicamente busca evaluar la respuesta de las microalgas a unas mezclas de gases provenientes de la oxidación de azufre y nitrógeno, encontrados en las chimeneas del proceso de producción de cemento.
“Argos cree que la innovación es el pilar fundamental para lograr un crecimiento sostenible y amigable con el medio ambiente. Con esta investigación, la compañía pretende consolidar las bases para el desarrollo de una tecnología que permita mitigar la emisión de gases contaminantes y replicar esta buena práctica a cualquier tipo de actividad industrial generadora de CO2”, dice Camilo Restrepo Restrepo, vicepresidente de Innovación de Argos.
Importancia de las microalgas
Alrededor del 75 por ciento del oxígeno que se respira es producido por microalgas, de las cuales existen cerca de 40.000 especies. Estas se caracterizan por su velocidad de crecimiento y su capacidad de captura de CO2, 10 veces más rápido que una planta normal.
Estos microorganismos son fuente de nutrientes de gran importancia para el resto de seres vivos, son la base alimenticia de la pirámide, proporcionan aceites que pueden utilizarse como precursores químicos, biocombustibles o como alimento (aceite omega 3, etc.). Con algunas especies se producen colorantes e, incluso, hidrocarburos y alcoholes.
Este proyecto, enmarcado en la sostenibilidad, se alinea con las políticas de Argos y de EAFIT, en donde la ciencia es compartida, a la vista y responsable.
Capturar CO2
La investigación consiste en “evaluar diferentes condiciones de cultivo para las microalgas, determinar la captura de CO2 para cada una y generar un banco de especies de estos organismos”, explica Ana Cárdenas, estudiante de la maestría en Ingeniería de la Universidad EAFIT.
El CO2 es el más abundante de los gases de efecto invernadero de larga duración.
Para determinar la captura de CO2, los investigadores monitorean diariamente los cultivos de las diferentes cepas de microalgas y la producción de estas para establecer la calidad del proceso. Para el banco de especies han adquirido 9 especímenes de microalgas de colecciones internacionales y han colectado cerca de 30 cepas nativas del Valle de Aburrá.
“Hoy hemos crecido y tenemos como objetivo realizar un proceso de producción de microalgas que tenga una captura superior a las que se logran en condiciones normales, traducido en una mayor producción de microalgas en el menor tiempo posible”, dice Álex Sáez, profesor del Departamento de Ingeniería de Procesos.
Un aporte importante del SP1 es permitir a los estudiantes, como complemento a la teoría estudiada en clase, verificar sus conocimientos de campo y explorar por sí mismos los diferentes aspectos de la ciencia, la naturaleza, las matemáticas, la comunicación, entre otras áreas del saber.
Adicionalmente, entorno al proyecto se ha creado un seminario semanal, en el que los alumnos participan de las diversas iniciativas y así promueven el trabajo colaborativo y llevan las aulas a los laboratorios, a las empresas y al mundo laboral, concluye Sáez.
Esta investigación biotecnológica involucra, por parte de Argos, a tres ingenieros senior, dos líderes de proyecto y un ingeniero líder del proceso de construcción y automatización del módulo. Por parte de EAFIT, participan la Dirección de Investigación, dos profesores de la Escuela de Ingeniería, dos estudiantes de la maestría en Ingeniería, siete estudiantes de pregrado y un auxiliar administrativo.
Aumenta cantidad de gases
Desde el comienzo de la era industrial en 1750 se han emitido a la atmósfera cerca de 375 mil millones de toneladas de carbono en forma de CO2, principalmente como consecuencia de la quema de combustibles de origen fósil.
Aproximadamente la mitad de este dióxido de carbono permanece en la atmósfera, mientras que el resto es absorbido por los océanos y la biósfera terrestre, según el Boletín de la Organización Meteorológica Mundial (OMM)* sobre los gases de efecto invernadero correspondiente a 2011.
Este mismo informe de la OMM* señala que la cantidad de gases de efecto invernadero presentes en la atmósfera registró entre 1990 y 2011 un aumento sin precedentes, del 30 por ciento en el forzamiento radiativo –el efecto de calentamiento en el clima– debido al CO2 y otros gases de larga duración que atrapan el calor.
Según la OMM*, el CO2 es el más abundante de los gases de efecto invernadero de larga duración, llamados así porque retienen la radiación dentro de la atmósfera de la Tierra, lo que genera el calentamiento de esta.
Ante este panorama, un proyecto como el SP1 se convierte en un aporte importante para contrarrestar con microalgas la cantidad de CO2 producido por actividades humanas.
*Fuente: Portal de la labor del sistema de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático http://www.un.org/es/climatechange/press_rel_ OMM_2012.shtml.
Álex Armando Sáez Vega
Químico, magíster en Biotecnología y PhD en Química, Universidad de Antioquia. Es docente de tiempo completo del Departamento de Ingeniería de Procesos de la Universidad EAFIT.
Más información sobre el investigador Camilo Restrepo Restrepo
Ingeniero ambiental, Escuela de Ingeniería de Antioquia; magíster en Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de Maryland (Estados Unidos). Es vicepresidente de Innovación de Argos.