COSECHA Y ALMACENAMIENTO DE MICROALGAS II

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Las microalgas poseen una capacidad ficorremediadora que consiste en la eliminación o biotransformación decontaminantes de un medio líquido o gaseoso. Estos compuestos contaminantes son captados por la biomasa algal y pueden ser recuperados mediante su cosecha. Esta capacidad resulta en un sistema de cultivo con 2 propósitos: eliminación de contaminantes y producción de biomasa con fines comerciales. Ambos objetivos dependen del sistema de cultivo, lao las especies cultivadas y los factores ambientales. La utilización de medios contaminados en el cultivo impacta directamente en los costos de producción. La elección del tipo de sistema de cultivo es importante, y debe realizarse en base a factores biológicos, técnicos, ambientales y económicos.

MICROALGAS

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COSECHA Y ALMACENAMIENTO

En este contexto, el desarrollo de tecnologías orientadas al cuidado del medio ambiente, a la reutilización de los residuos y a la generación de energías limpias debajo costo se ha tornado indispensable. Entre estas tecnologías, los cultivos de microalgas adquieren un gran protagonismo, al ser considerados eco-amigables, ya que reciclan eficientemente los contaminantes desde medios líquidos y gaseosos incorporándolos a su metabolismo para generación de biomasa.

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COSECHA IN VITRO

Caption: : Observación microscópica de una microalga. http://www.lavanguardia.com/r/GODO/LV/p3/WebSite/2016/10/20/Recortada/LV_20150420_LV_FOTOS_D_54430046937-koCH-U411151983007uOC-992x558@LaVanguardia-Web.jpg

Caption: : Cultivo por medio de factores y componentes externos. http://www.eldiariodeguadalajara.net/wp-content/uploads/2016/08/centrocultivo.cl-growcenter.cl-cultivoled.cl-in-vitro-invitro-cultivo-microalgas.jpg

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En comparación con otros sistemas de tratamientos de aguas, los cultivos de microalgas son considerados una tecnología de mediana complejidad, con desarrollo en escala de plantas pilotos. Al tratarse de organismos vivos involucran una serie de parámetros(i.e., nutrientes, luz) que deben ser considerados,evaluados, determinados y medidos para realizar con éxito un cultivo.Si bien la mediana complejidad de la ficorremediación,la convierte en una técnica atractiva como fuente de nutrientes y/o CO2, su asociación a procesos productivosde biomasa aún presenta una serie de dificultades que se deben mejorar, como la relación costo/eficiencia en los actuales sistemas de separación de la biomasa (cosecha)desde el medio líquido.

PARÁMETROS DE COSECHA

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CLASIFICACIÓN DE LA COSECHA

SISTEMAS CERRADOS (FOTOBIOREACTORES) Tubular cilindro vertical con sistema air-lift en in-door. Malla con bolsas en in-door y out-door. Masivo tubular horizontal en out-door. SISTEMAS ABIERTOS (ESTANQUES)Race-way en out-door.

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Caption: : SISTEMA CERRADO https://www.teleobjetivo.org/wp-content/uploads/2010/11/cultivo-algas-2.jpg

Caption: : SISTEMA ABIERTO file:///C:/Users/usuario/Documents/BIOLOG%C3%8DA%20MARINA/BIOTECNOLOG%C3%8DA/SEGUNDO%20CORTE/Carotenos%20microalgas.jpg

SISTEMAS DE CULTIVO

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En el tratamiento de aguas residuales se busca eliminar la demanda bioquímica de oxígeno (DBO), sólidos suspendidos, nutrientes, coliformes y toxicidad.En condiciones apropiadas, las microalgas poseen una capacidad depuradora conocida como ficorremediación,definida como el uso de macroalgas y/o microalgas para la eliminación o biotransformación de contaminantes,desde aguas residuales y desde un medio gaseoso Muchos factores están involucrados en el crecimiento y composición de especies de microalgas y sus capacidades depuradoras. Por lo que sus capacidades deben ser verificadas bajo las condiciones ambientales locales.

REDUCCIÓN DE CONTAMINANTES EN A.R

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REDUCCIÓN DE (DBO) Y (DBQ)

DBO= DEMANDA BIOLÓGICA DE OXÍGENODQO= DEMANDA QUÍMICO DE OXÍGENOUna elevada DBO implica una disminución del oxígenodisuelto del agua, pudiendo causar anaerobiosis y muertede organismos. De ahí que su eliminación constituya unobjetivo principal del tratamiento de aguas (Abdel-Raoufet al. 2012). La utilización de microalgas ha demostradoser eficiente en la reducción de DBO y DQO, proveyendo además de oxígeno a las bacterias aeróbicas que ayudan a labiotransformación. Los valores de reducción de la DBO y DQO sonvariables puesto que dependen de varios factores ambientales.

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REMOCIÓN DE NITRÓGENO Y FÓSFORO

Desde mediados del siglo XX se sabe que las microalgas son eficientes en la remoción de nitrógeno y fósforo enaguas residuales. Esto se debe a que son nutrientes esenciales en la formación de biomasa ), por lo que incorporan el amonio, nitrato y fósforo por absorción directa. Las principales formas en que se encuentra el nitrógeno en las aguas residuales son NH+4 (amonio), NO-2 (nitrito) y NO-3 (nitrato), mientras que el fosfato se presenta como PO3-4 (ortofosfato).

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REMOCIÓN DE METALES PESADOS

La descarga de metales pesados a los sistemas de cancerígenos. Muchas especies de microalgas han sido conocidas y recolección de agua ha aumentado junto con la industrialización. De ahí que sea esencial su eliminación, ya que son conocidos por su toxicidad, como por su papel como agentes estudiadas por su capacidad de retirar metales disueltos. Debido a su carga superficial negativa poseen una alta afinidad por los iones de metales pesados.

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REMOCIÓN DE PATÓGENOS

Entre los organismos patógenos presentes en las aguas residuales están las bacterias, Escherichia coli, Salmonella y Shigella, virus y protozoos. Su presencia es considerada indicadora de contaminación fecal en los cuerpos de agua. Un medio de cultivo favorable para las microalgas es desfavorable para microorganismos patógenos. El cambio de pH es la principal causa de este medio desfavorable, aumentando su efectividad si se mantiene por períodos de tiempo. La remoción de coliformes también puede ser variable dependiendo de la estación y ubicación del sistema de tratamiento.

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