Mitos y Realidades II – La suplementación de cultivos de microalgas con CO2 – ¿vale la pena?

La suplementación de cultivos de microalgas con CO2 – ¿vale la pena?

Nuestro según artículo se centra en otra frecuente pregunta: ¿Realmente sirve para algo la suplementación de los cultivos de microalgas marinas con CO2?

Por un lado, el CO2 es gratuito en la atmosfera y desafortunadamente asistimos al aumento de su concentración a cada año, algo que nos preocupa a todos.  Sin embargo, el precio del gas CO2 para industria es bastante elevado (suele ser superior a 2€/Kg) comparado con otros fungibles o consumibles, por lo que debemos asegurarnos de que reunimos las condiciones de cultivo necesarias que justifiquen dicha inversión. No rara vez hemos visitado instalaciones donde se habían instalado líneas de inyección de CO2 por tiempo, en flujo continúo mezclado en el aire, por pulsos y otros, para únicamente desperdiciar dinero y recursos.

La suplementación de los cultivos con CO2 solo se justifica cuando tenemos los demás principales parámetros de cultivo optimizados: sistemas sin limitación por luz (no sería el caso de tanques de gran volumen, piscinas o bolsas de diámetro > 450 mm); temperatura en torno al idóneo y medios de cultivo sin limitación en nitrato y en oligoelementos como es el caso del medio f/2.

Ventajas

El suplemento con CO2 tiene la doble ventaja de, por un lado, “alimentar” las microalgas con más fuente de carbono disponible en el agua, y por otro, acidificar ligeramente el medio, controlando de esta manera la tendencia de incremento del pH resultante del metabolismo de las microalgas durante la fotosíntesis que generan aniones OH.

Mecanismo de acción

La acción de inyectar CO2 en el agua, proporciona las reacciones CO2 (g) + H20 (l) ⇔ H2CO3 (aq) que debido a su inestabilidad, rápidamente se descompone en HCO3 + H+, el cual neutraliza el OH, originando H2O.

Cuándo emplear la suplementación

Solamente cuando tenemos todos los factores mejorados al mismo tiempo, se justifica suplementar los cultivos con CO2. Si los cultivos están limitados por luz, la tasa metabólica de las microalgas no es suficiente para originar tantos aniones OH, y si están limitados en nutrientes tampoco habrá sustrato para que las microalgas puedan crear aminoácidos a partir del N y P. Estos factores limitantes podrían ralentizar la tasa metabólica de las microalgas y, por tanto, inyectando CO2 sin necesidad, estaríamos incluso afectando negativamente a las microalgas puesto que el medio acuoso se acidifica hacía pH < 7, alejándose del pH idóneo de casi todas las microalgas marinas (entre 7.5 y 8.5).

Para iniciar la suplementación con CO2, los cultivos deben de reunir estas condiciones:

  • No debe haber limitación por luz – los diámetros de bolsas deberán ser < 300 mm, los tanques de mayor superficie y menor profundidad deben de ser < 500 mm; los matraces y botellones deben ser alumbrados por intensidades cercanas a 12.000 – 18.000 Lux;
  • Los medios de cultivo deberán ser más completos (concentración en nitrato entre 1,3 y 2,0 mm; por ejemplo: nuestro medio GoldMedium, medio ALGAL),
  • Deberá implementarse un fotoperiodo de 16H luz: 8H oscuridad, habiendo inyecciones de CO2 tan solo durante la fase “diurna” y asegurarse de que CO2 se inyecta de tal forma que el pH de los cultivos permanezca en el rango 7.5 y 8.5.

Siguiendo esta receta, los cultivos aumentan su productividad de 4 a 10 veces más que os sistemas clásicos, alcanzando concentraciones en biomasa de hasta 1 g/L (ej: equivalente a 30×106 cel./ml para Isochrysis).

Siguiendo esta lógica, podemos decir que ahora sí, compensaría comprar CO2 para suplementar los cultivos de microalgas.

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