Combustibles para aviones elaborados con algas y microorganismos

Noticias Actualidad en procesos industriales

Dele visibilidad a su trayectoria académica

Participe en la convocatoria de trabajos inéditos de Virtual Pro.

Publicar Ahora

2020-02-20Combustibles para aviones elaborados con algas y microorganismos

Revista Virtual Pro |En las últimas décadas, las industrias y la demanda de transporte aéreo (especialmente) han aumentado el uso de combustibles fósiles, lo cual se traduce la emisión de alrededor de 41.000.000.000 (cuarenta y un mil millones) de toneladas anuales de dióxido de carbono (CO2) a nivel mundial. Y, consecuentemente, también ha aumentado la producción de otros gases atmosféricos de efecto invernadero (GEI) como metano, óxido nitroso y gases fluorados.

El aumento de gases de efecto invernadero, como ha sido ampliamente documentado, está directamente relacionado con el cambio climático y el calentamiento global. En este panorama, la investigación, desarrollo y uso generalizado de biocombustibles es una necesidad imperiosa, ya que, en el futuro cercano, el uso de combustibles fósiles no es viable ni sostenible.

Precisamente, Rajee Olaganathan, una científica aeronáutica y biotecnóloga medioambiental, ha enfocado sus investigaciones en el desarrollo de combustibles producidos con algas y microorganismos para aviones militares. La producción de combustibles es un problema con implicaciones ambientales y económicas en la industria de aviación (aproximadamente, 28% del costo operacional de una aerolínea corresponde al gasto en combustibles). Para ello, la investigadora tuvo en cuenta que los recursos empleados fueran renovables y tuvieran bajo impacto ambiental y, además, que el precio fuera viable.

Según la Dra. Olaganathan “la tecnología y técnicas de biocombustibles de tercera generación han comprobado que los combustibles de microalgas derivados son el mejor recurso de energía alternativa”. Durante los últimos años, la biotecnología se a usado para mejorar la producción de combustible a partir de la modificación genética de microalgas. Para ello, se seleccionaron las especies y cepas de los hábitats naturales que puedan producir biocombustibles, por ejemplo, las algas unicelulares Chlamydomonas reinhardtii. Las algas son un recurso ideal para la explotación de combustible alternativo porque utilizan los nutrientes presentes en las aguas residuales y efluentes industriales y, además, son cultivadas en terrenos diferentes a los destinados a la agricultura.

El objetivo de estas pruebas es producir biocombustibles, y con ello reducir la huella de carbono y, al mismo tiempo, potenciar el crecimiento de la industria de la aviación. Los biocombustibles son elaborados a partir de fuentes de origen vegetal, es decir, son orgánicos. Las algas, como ya se ha mencionado, son insumos importantes en la elaboración de biocombustibles porque no ocupan los terrenos destinados para la seguridad alimentaria. Y, adicionalmente, según la investigadora “Los niveles de emisión de carbono son menores en combustibles sostenibles en comparación con los combustibles fósiles”, lo cual tiene un impacto socioecómico positivo porque reduce el impacto en los ecosistemas naturales.

Hitos del uso de biocombustibles en la industria de la aviación

En el estudio Algal Biofuel: The Future of Green Jet Fuel in Air Transportation la Dra. Olaganathan meniona que los principales hitos en el uso de biocombustibles en la industria de la aviación son:

  • En 2011, KLM Royal Dutch Airlines realiza el primer vuelo alimentado por el biocombustible derivado de aceite de cocina, el trayecto fue de Ámsterdam a París, con un avión Boeing 737.
  • En 2011, United Airlines operó el primer vuelo con pasajeros impulsado por biocombustibles avanzados a partir de algas.
  • En 2012, Lanza Tech, una empresa sueca de biocombustibles, y Virgin Atlantic firmaron una alianza para suplir la demanda de biocombustibles. En el mismo año, British Airways cofinanció un proyecto de Solena, una empresa estadounidense, para convertir 500.000 toneladas de residuos domésticos en 50.000 toneladas de biocombustible de aviación al año.
  • En 2015, United Airlines recibió el Premio a la excelencia en biocombustibles avanzados.

Tipos de combustibles y microorganismos en la industria de la aviación

Además, de los beneficios ambientales (reducción de la huella de carbono y protección del medio ambiente), el uso de biocombustibles representa un cambio económico sustancial, ya que el precio del petróleo se estabilizará y costo operacional de las aerolíneas se reducirá significativamente. De otro lado, en la producción de biocombustibles, además de algas, como materias primas se emplean residuos agrícolas, camelina y microorganismos, en ese sentido, los avances de la ingeniería microbiana son fundamentales para mejorar la producción de biocombustibles.

 En la industria de la aviación se usan dos tipos de combustibles Jet A y Jet A1 (combustible basado en queroseno, mezcla de hidrocarburos, principalmente alcanos) y Jet B (combustible basado en gasolina). Por ello, las investigaciones se han enfocado en la búsqueda de alcanos para producir biocombustibles. Hay dos métodos para producir alcanos, el primero, la producción de triglicéridos y ácidos grasos mediante la utilización de cultivos oleaginosos para, posteriormente, convertirlos químicamente en alcanos; el segundo, está basado en la pirólisis de la biomasa. Precisamente, en el artículo Research of Sustainable Jet Fuel Production Using Microbes, la investigadora Olaganathan explica cómo funcionan estos dos procedimientos.

Según la Dra. Olaganathan “Los microorganismos tienen la capacidad excepcional de producir ácidos grasos y algunas especies microbianas son capaces de convertir los ácidos grasos en alcanos/alquenos”, es decir, gran cantidad de microorganismos son capaces de producir alcanos naturalmente, sin embargo, el nivel de producción no es tan alto. Por ende, se están adelantando varias investigaciones para alterar de condiciones de crecimiento y ambientales, y con esto diseñar microorganismos modificados genéticamente para aumentar el nivel de producción de alcanos a nivel comercial.

Rajee Olaganathan, el perfil de la investigadora

Actualmente, la Dra. Rajee Olaganathan es profesora adjunta en la Universidad Aeronáutica Embry Riddle - Worldwide, Daytona Beach, Florida. Tiene una doble maestría en Biotecnología Ambiental y Acuicultura Costera, y un doctorado en Biotecnología y Microbiología Ambiental. También tiene un título terminal en Aeronáutica de la Universidad Aeronáutica de Embry-Riddle. Sus principales campos de investigación son la biotecnología ambiental, la microbiología ambiental, la seguridad de la aviación, la producción de biocombustibles para la aviación, la gestión de combustibles, los factores humanos, la sostenibilidad de la aviación, la protección del medio ambiente, la seguridad de la aviación, la producción de biocombustibles para la aviación, la gestión de combustibles, los factores humanos, la sostenibilidad de la aviación y la protección del medio ambiente, así como la ciencia y producción de alimentos, contaminación y tecnología del agua.

La Dra. Olaganathan es integrante de la Real Sociedad Aeronáutica. En 2019 recibió el premio "Premio al Científico Destacado" por la Investigación Interdisciplinaria en Aeronáutica y Biotecnología ambiental de la Fundación Internacional de Investigación DK. Además, es editora asociada del Journal of Applied Biotechnology and Bioengineering, editora del CPQ Microbiology Journal, e integrante del equipo editorial del the International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. Así mismo, es revisora de las revistas Global Journal of Business Pedagogy, International Food Research Journal, Journal of Advances in Biotechnology y el Journal of Advances in Environmental Science.

Escrito por:  Anyeli Rivera Tancón
aariverat@unal.edu.co
Profesional en Estudios Literarios
Universidad Nacional de Colombia

Revista Virtual Pro
Autor
Revista Virtual Pro

Publicación virtual académico-científica, indexada a nivel Latinoamérica. Presenta la información de una forma innovadora a través de documentos hipertexto, multimedia e interactivos que complementan el proceso de enseñanza-aprendizaje en diferentes programas académicos relacionados con procesos industriales. Cuenta con un comité editorial y científico internacional ad honorem presente en diferentes países de Latinoamérica.

Publicidad

Empresas destacadas

Productos destacados

Publicidad