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2022-11-14Patentan un sistema que facilita la recolección en el cultivo industrial de microorganismos

Fundación Descubre |Un equipo de investigación de la Universidad de Almería ha patentado un dispositivo que permite concentrar cultivos de microalgas, bacterias y hongos para aumentar la productividad en la recolección. Además, este nuevo dispositivo tubular es más eficiente en términos energéticos que otros utilizados actualmente.

Un equipo de investigación de la Universidad de Almería ha patentado un dispositivo para la recogida de microorganismos que mejora otras técnicas existentes en el mercado. Este tipo de cultivos a nivel industrial se aplica a sectores diversos, como alimentación o carburantes, entre otras. Con este cosechador, se logra que el consumo energético disminuya y evita la necesidad de añadir ninguna sustancia que pueda alterar la calidad de la biomasa que se cosecha.

De la misma manera que en un campo se produce trigo, en los biorreactores, unos recipientes que mantienen un ambiente biológicamente activo, se cultivan microorganismos para su aplicación en distintas industrias. Además, igual que un agricultor establece las técnicas necesarias para un mejor aprovechamiento en la siega para recoger un mayor número de granos de la manera más económica posible, los concentradores impulsan la productividad en el cosechado de los microorganismos en los biorreactores.

El concentrador creado consiste en una carcasa que contiene un fluido osmótico. Esto es una sustancia que favorece la transferencia de agua desde el interior al exterior, como podría ser, por ejemplo, el glicerol, un tipo de alcohol, aunque el nuevo dispositivo permite utilizar otros compuestos. Dentro de la carcasa se incluye un tubo semipermeable que contiene el fluido de cultivo de los microorganismos. Tiene una entrada y una salida por donde circulan las bacterias o microalgas desde los reactores al concentrador, como si se tratara de un colador que filtra lo que es orgánico, la biomasa, y lo que no.

El concentrador tiene una carcasa que incluye un tubo semipermeable que contiene el fluido de cultivo de los microorganismos.El concentrador tiene una carcasa que incluye un tubo semipermeable que contiene el fluido de cultivo de los microorganismos.


La importancia de este concentrador es que es válido para distintos usos y más eficiente, ya que no requiere un alto coste energético. “En el caso de estos cultivos uno de los problemas principales es el coste energético y económico que se genera en el momento de la extracción debido a la cantidad de agua que contienen. Por ejemplo, en microorganismos, como las microalgas, para lograr un gramo de biomasa es necesario utilizar un litro de cultivo”, indica a la Fundación Descubre la investigadora de la Universidad de Almería Tania Mazzuca, inventora de la patente.

La patente ‘Dispositivo concentrador de cultivos de microorganismos por ósmosis directa y funcionamiento en discontinuo’ logra concentrar más el cultivo que se produce en los biorreactores donde se producen estos ‘microseres’. “Concretamente, nuestro dispositivo es versátil para muchos tipos de microorganismos, no solo microalgas, puede utilizar diversos fluidos para funcionar y requiere menos energía porque aprovecha las corrientes de salida de los reactores”, añade.

Tiempos de cosecha

El cultivo de microorganismos es una industria que ha cobrado importancia en las últimas décadas debido a sus múltiples aplicaciones en diversos sectores. Tanto en el campo de la medicina, como de la agricultura, la alimentación o la biorremediación, bacterias, hongos o microalgas aportan numerosos beneficios. De ahí que la comunidad científica investigue nuevas técnicas para mejorar el rendimiento en su producción.

Tania Mazzuca,La investigadora de la Universidad de Almería Tania Mazzuca, inventora de la patente.


En el concentrador creado, la transferencia del agua entre los fluidos, el que contiene el glicerol y el de cultivo, es continuo y directo debido a la permeabilidad de esa membrana del tubo interior, también conectada a los canales de entrada y salida.

Además de esta ósmosis directa y el funcionamiento continuo, la diferencia fundamental con otros concentradores radica en que se pueden regular los tiempos que permanecen los microorganismos dentro para controlar cuál va a ser la densidad con la que va a salir el cultivo, es decir, cómo de pastoso o líquido se pretende obtener.

Tampoco requiere bombeo externo, como ocurre con otros concentradores, ya que el dispositivo se puede colocar debajo del nivel del rebosadero de éstos. Es decir, al funcionar simplemente con la gravedad por la diferencia de alturas, no necesita alimentación energética.

Por otro lado, pueden acoplarse distintos dispositivos de manera simultánea, lo que permite mayor rapidez y eficiencia en el cosechado. Además, al estar sellados, se evita el contacto con otras sustancias que podrían contaminar a los organismos contribuyendo así a la pureza de la cosecha.

El dispositivo ya está listo y validado para su aplicación a escala industrial. Distintas empresas que generan biomasa a partir de microorganismos ya se han interesado para implantarlo en sus biorreactores y confirmar que tanto la cantidad como la calidad de su producto mejora.

Referencias

Inventores:

Tania Mazzuca Sobczuk, María José Ibáñez González, Emilio Molina Grima y Jesús Sánchez Alcalde. N.º Publicación: WO2021219918. ‘Dispositivo concentrador de cultivos de microorganismos por ósmosis directa y funcionamiento en discontinuo’.

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Fundación Descubre

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