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Biorrefinería del sargazo y otros usos de las algas

Desde alimentos para consumo animal, fármacos e incluso para generar combustible, los investigadores buscan aprovechar estos organismos.
Toma submarina de grandes grupos de algas sargazo flotando sobre un arrecife
Expertos exploran prometedoras aplicaciones en la industria y la ciencia (Foto: Getty Images)

Islas flotantes de algas (más grandes de lo usual) viajan por las aguas de los océanos, amenazando la región del Caribe. El sargazo, que en cantidades normales provee sombra y refugio a peces y tortugas, podría convertirse en un reto grave para las playas, ecosistemas y hasta para la salud.

No todo es negativo, las algas y microalgas también representan una oportunidad para investigadores que se dedican a su estudio y buscan, principalmente, maneras de darles usos benéficos.

Desde alimentos para consumo animal, desarrollo de nutrientes, fármacos o productos de uso humano, e incluso para generar combustible, las algas están siendo empleadas de distintas maneras. 

Esta estrategia no solo ayudaría a crear productos y subproductos, sino que podría ser una oportunidad para disminuir las algas que amenazan al medio ambiente, a raíz de su proliferación ante los cambios de temperatura en los mares.

Investigadores como Roberto Parra Saldívar y Elda Melchor, ambos miembros del Institute of Advanced Materials for Sustainable Manufacturing del Tec de Monterrey, buscan, desde diversos proyectos, utilizar las algas para beneficio de la humanidad. 

Uso de algas en la industria

Elda Melchor es profesora investigadora del Tec de Monterrey y trabaja −específicamente− en el estudio del sargazo y las aplicaciones que pudiera tener. La profesora lidera un grupo enfocado en el aprovechamiento de las algas marinas mediante un proceso de biorrefinería.

Al igual que el refinamiento de otros productos −como el petróleo−, este proceso busca convertir las microalgas en una variedad de productos valiosos, separándolos en componentes útiles como proteínas y lípidos. 

Una de las aplicaciones que está estudiando Melchor es la de alimento especializado para la cría de camarones, derivado del sargazo

La investigadora, junto con su equipo y en alianza con el Centro de Investigaciones Biológicas del Noreste en La Paz, Baja California, lograron producir formulaciones para los camarones.

Este producto fue puesto a prueba frente a uno ya existente en el mercado y, en comparación, los camarones eran más susceptibles a comer el alimento basado en sargazo. 

Además, crecieron un porcentaje mayor que los alimentados por el producto comercial y tuvieron una tasa de mortalidad muy baja, del 1%.

“Hay mucho interés de parte de la industria acuícola. Hemos tenido empresas que se han interesado ya en este desarrollo tecnológico y ahora estaremos buscando la atracción de fondos, tanto de la industria como de stakeholders que pudieran financiar este proyecto y las mejores de esta formulación”, explicó Melchor, también del Institute of Advanced Materials for Sustainable Manufacturing

Algas para crear alimentos y tratar el agua residual

Hace más de 15 años, Roberto Parra comenzó a investigar las microalgas, durante su estancia en el Reino Unido mientras realizaba un posdoctorado en la Universidad de Westminster.

Durante esa etapa, el profesor trabajó en una propuesta para la compañía British Petroleum, buscando utilizar las microalgas para enfrentar derrames petroleros, al igual que en la producción de biodiesel. 

Sin embargo, existían desafíos técnicos y económicos que comenzaron a llevar estas investigaciones hacia un campo nuevo, el de los nutrientes, donde se utilizan algas en la producción de ácidos grasos poliinsaturados. 

Dentro de los ácidos grasos poliinsaturados está el Omega 3 y Omega 6, que son beneficiosos para el cuerpo, especialmente en el desarrollo cerebral y la salud cardiovascular y son obtenidos −principalmente− mediante el consumo de ciertos alimentos.

Parra explica que estas investigaciones se enfocan en la extracción y producción de compuestos, para integrarlos a suplementos dietéticos y diversos productos farmacéuticos.

“Empezamos a trabajar fuerte en el diseño de diferentes sistemas de producción de ácidos poliinsaturados como Omega 3 y Omega 6, con técnicas como la extracción por medio de fluidos supercríticos”.

Este proceso del que habla Parra es una técnica en la que se lleva el dióxido de carbono a cierta presión y temperatura, con la intención de crear un líquido que entra en los poros de las microalgas y extrae las moléculas necesarias.

Por otro lado, las microalgas también pueden utilizarse en el tratamiento eficaz de las aguas residuales, generando biomasa que puede tener aplicaciones en la agricultura y la medicina. 

“Resulta que el agua residual puede ser tratada con microalgas y es muy eficiente y de bajo costo. Lo que pasa es que las plantas de agua residual generan mucho CO2, porque necesitan bombear aire en el tanque y a veces para mover esos tanques se usa la energía que necesitaría una ciudad”, explica Parra.

Las plantas tratadoras de agua utilizan el aire para degradar ciertos microorganismos, sin embargo, se ha investigado que las algas pueden realizar este proceso sin la necesidad de este proceso y por lo tanto, ser el centro de un sistema más eficiente y de bajo costo.

La biomasa resultante de este proceso no contiene ningún peligro, explica el profesor, por lo que también puede ser adaptada para usarse en cultivos, como fertilizante con un efecto alto de crecimiento en las plantas.

Protectores solares

Roberto Parra destaca el potencial que tienen las algas como una fuente de pigmentos valiosos como la ficocianina y la ficoeritrina.

Estos pigmentos pueden ser utilizados en el desarrollo de productos de protección solar naturales, biodegradables y sin un impacto negativo en el ecosistema marino, a comparación de los protectores solares sintéticos que afectan el medio ambiente.

Los pigmentos presentes en las microalgas como la clorofila, pueden tener propiedades fotovoltaicas, lo que se traduce en la captura de la luz solar y su transformación en energía. 

Parra y el equipo que lidera han realizado exploraciones para extraer y usar estos pigmentos de microalgas en la creación de celdas solares sensibilizadas por colorantes, así como en otros dispositivos de conversión de luz a electricidad, de manera más eficiente y económica.

Roberto explica que los compuestos también han sido estudiados por sus propiedades antiinflamatorias, en el tratamiento de diversas enfermedades y afecciones inflamatorias, así como posibles terapias contra el cáncer.

Durante este periodo, a los profesores se han sumado otros investigadores de institutos como la Universidad de Swansea en Gales, el Instituto de Ecología INECOL de Veracruz y empresas como Membranology, entre otros.

Los retos para usar las algas

No todo es sencillo, el camino hacia el uso común y pleno de las algas y microalgas aún tiene retos que deben ser enfrentados.

Los investigadores señalan al cultivo de microalgas como uno de estos retos, ya que se requiere de producción a gran escala de algunos derivados, por lo que se vuelve esencial el desarrollo de sistemas de reactores que puedan satisfacer esta demanda. 

En el caso del sargazo, según señala Elda Melchor, es esencial que la materia prima sea fresca, por lo que se necesita de una logística especial que permita su recolección en mar abierto, en lugar de obtenerlo del que está varado en las playas. 

Otro tema son las regulaciones y permisos necesarios, ya que no todas las personas o grupos tienen acceso a las algas y además deben cumplir con ciertos criterios establecidos por entidades gubernamentales, como la Secretaría de Marina (Semar). 

Sin embargo, ambos señalan la importancia de aprovechar las algas y convertirlas en recursos valiosos, por lo que se vuelve esencial la cooperación de diversas áreas como la academia e investigación , los gobiernos y la industria. 

“Algo que tenemos que hacer es abordar estos grandes retos desde la investigación y apoyándonos con científicos de todo el mundo. Hay que seguir desarrollando esto y −seguramente− pronto veremos más cosas en el mercado”, dice Parra.

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Autor

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