Las algas como biocombustible cuentan con un potencial de ser otra alternativa de energía renovable. Pero presenta como limitante sus tasas de crecimiento bajas y altos costos en su recolección.
La inteligencia artificial se presenta como una solución para resolver estas limitantes. El grupo de científicos de Texas A&M Agrilife Research pretende lograr que la producción de algas para biocombustibles sea confiable y económica y aplicarla como energía alternativa en transportes como aviones a reacción.
El líder de este proyecto es un científico y profesor de Biología Sintética y Productos Renovables en el Departamento de Patología y Microbiología Vegetal, Joshua Jan. La Oficina de Energía Fósil del Departamento de Energía de Estados Unidos es quien financia la investigación.
Bajo rendimiento de algas
“La bioproducción basada en algas representa una de las mejores alternativas en términos de energía y carbono para los combustibles renovables y la captura y utilización de CO2”, dicen desde el equipo de investigadores. Pese al fuerte potencial y a los esfuerzos de la ciencia, la comercialización del biocombustible de algas está frenada por dificultades en sus condiciones de cultivo como la penetración limitada de la luz solar, la dinámica de cultivo, sus bajos rindes y la ausencia de tecnificación para la cosecha a gran escala.
Respecto de las condiciones lumínicas, las algas suelen hacerse sombra entre ellas, dificultando la entrada de luz pareja a todo el cultivo. Por otra parte, la deshidratación de las algas una vez cosechadas constituye también costos elevados de manejo a gran escala.
Si el biocombustible de algas superase estas limitantes, podría convertirse en un punto clave para hacer frente a la crisis climática. Actuaría en la reducción de emisiones de carbono y en la presión por la dependencia de los combustibles fósiles. Incluso provocaría un vuelco en la bioeconomía mundial.
Superar los desafíos de las algas para biocombustible
El investigador Yuan cuenta con experiencias exitosas en la búsqueda de métodos para convertir rastrojos de maíz y pastos en bioplásticos y materiales biodegradables y livianos.
Su último proyecto utiliza un modelo de aprendizaje avanzado de inteligencia artificial, cuya finalidad es predecir la penetración de la luz, el crecimiento y la densidad óptima de las algas. Esto permitiría una cosecha continua de algas sintéticas cultivadas en hidroponía, logrando además, un crecimiento rápido a la densidad óptima para permitir la mejor penetrabilidad de luz.
El método implementado por este equipo de científicos, logró batir un récord mundial en lo que se refiere a porducción de biomasa al aire libre. El rango objetivo más reciente del DOE es de 25 gramos por metro cuadrado por día y Yuan junto a su equipo han logrado 43,3 gramos.
“Las algas se pueden utilizar como fuente de energía alternativa para muchas industrias, incluido el combustible para aviones”, dijo Yuan. “Las algas son una buena fuente de combustible alternativo para esta industria. Es una materia prima alternativa para la refinería de bioetanol, sin necesidad de pretratamiento. Es más económico que el carbón o el gas natural. También proporciona una forma más eficiente de captura y utilización de carbono”. Yuan mencionó además, que las algas pueden resultar una buena fuente de alimento para animales.
Biocombustible de algas, una solución definitiva?
El biocombustible de algas se considera una de las soluciones definitivas para la energía renovable, pero su comercialización se ve obstaculizada por las limitaciones de crecimiento, causadas por la sombra mutua y los altos costos de cosecha.
“Superamos estos desafíos mediante el avance del aprendizaje automático para informar el diseño de un cultivo de algas semi-continuo (SAC) para mantener un crecimiento celular óptimo y minimizar el sombreado mutuo“, dijo Yuan. “Se ha demostrado que esta tecnología es asequible y ayuda a impulsar las algas como una verdadera forma alternativa de energía”, agregó.
Ecoportal.net
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