Investigadores del Centro UTN QUIMOBI trabajan en la optimización de un método de cultivo de microalgas utilizando efluentes urbanos como sustrato. Este desarrollo permitirá aumentar la producción de biomasa para la extracción de compuestos de valor, disminuyendo costos y propiciando a la vez la biorremediación de las aguas residuales.
Con la atención puesta principalmente en la extracción de lípidos para producir biodiesel, durante algunos años el Centro de Investigación QUIMOBI (Química Orgánica Biológica) desarrolló buena parte de su labor investigativa a partir de Nannochloropsis oculata, una variedad de microalga de agua salada, más generosa en aceites grasos que la mayoría de sus pares. Claro que esta especie no podría crecer de forma natural en nuestra provincia, tan distante del mar; las cepas eran cultivadas a más de mil kilómetros de aquí, en laboratorios de Mar del Plata y de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Buenos Aires, y enviadas especialmente a la UTN de Resistencia para su análisis. Pero los días de las microalgas marinas en el Chaco parecen haber llegado a su fin, y no solo por una cuestión -aunque para nada menor- de costos de envío y de logística, sino más bien por un cambio de paradigma en esta línea de investigación a nivel mundial: la biomasa algal no contiene solo aceites grasos, y no solo de combustibles vive el hombre; la premisa actual es aprovecharla completa, extrayendo de ella todos sus componentes de valor: aceites, proteínas, carbohidratos. Por otra parte, y sin desconocer las numerosas ventajas que ofrece la nannochloropsis oculata, cultivarla en Chaco implicaría necesariamente preparar un medio salino que emule el agua de mar, lo cual, como bien afirma Ester Mandhy Chamorro, directora del Centro QUIMOBI, resultaría “absurdamente costoso”. “Siguiendo el nuevo paradigma que rige a nivel mundial, hemos decidido que a partir de ahora trabajaremos con microalgas locales, cultivándolas en efluentes locales”.
Es así que en los laboratorios de la Regional Resistencia ahora se aísla chlorella, una microalga verde, de agua dulce, rica en betacarotenos, omega 3, carbohidratos y proteínas que bien pueden aprovecharse en suplementos alimentarios, ya sea para consumo humano o animal. También contiene colorantes naturales con un nada despreciable valor comercial, requeridos por las industrias farmacéutica y cosmetológica. Si bien es cierto que esta especie se cultiva en agua dulce, los investigadores son conscientes de que no sería ético utilizar agua apta para el consumo como sustrato. “En sintonía con lo que se está haciendo en otras partes del mundo, comenzamos a estudiar la factibilidad de utilizar efluentes industriales o cloacales como medio de cultivo -explica Mandhy Chamorro-. Encontramos que un efluente cloacal resulta un sustrato ideal, porque tiene nitrógeno, fósforo y la mayoría de los nutrientes que el alga necesita para crecer, además de alguna que otra bacteria que potencia su crecimiento”. En efecto, pudieron observar que en materia fecal la chlorella crece verde, grande y fuerte.
Por si fuera poco, esta buena sinergia entre microalgas y líquidos cloacales no se reduce a una relación de anfitrión y huésped. Al tiempo que crecen en el efluente cloacal, convirtiendo un residuo de la vida urbana en un recurso útil, las microalgas podrían ser la solución a un problema ambiental de los municipios del Chaco, porque gozan de un poder biorremediador científicamente comprobado: éstas pueden eliminar o biotransformar contaminantes que se encuentren en un medio líquido, gracias a su capacidad para acumular importantes concentraciones de compuestos tóxicos sin que esto afecte su actividad biológica. En este caso puntual, el proceso se conoce como ficorremediación (fico= alga). Además, para realizar su fotosíntesis las microalgas utilizan nitrógeno y fósforo, precisamente dos de los compuestos que se pretende eliminar de las aguas residuales, y liberan oxígeno, degradando los compuestos orgánicos y generando una acumulación de biomasa. A esto sumémosle, como ya se ha dicho, que en los líquidos cloacales habitan bacterias aerobias que actúan como promotoras del crecimiento algal, es decir, tienen la capacidad de aumentar la producción de biomasa. Estas bacterias necesitan oxígeno para sobrevivir y liberan dióxido de carbono; las microalgas precisan el dióxido de carbono para crecer, y a partir de él generan oxígeno.
“El tratamiento de efluentes con estos consorcios de microalgas puede, potencialmente, alcanzar la remoción de nutrientes a menor costo y de forma ecológicamente más eficiente, con los beneficios adicionales de la recuperación de mayor cantidad de biomasa algal”, precisan los investigadores de UTN. La depuración de aguas residuales empleando este método permitiría eliminar la materia orgánica, así como el nitrógeno y el fósforo presentes en el líquido, hasta niveles aptos para su vertido, en una sola etapa; la recuperación de los nutrientes contenidos en el mismo hace el proceso más sostenible, y el potencial aprovechamiento de la biomasa producida puede hacerlo, a la vez, más rentable. Sin embargo, para que esta tecnología pueda ser aplicada a escala industrial o de un municipio, es necesario aún optimizarla, maximizando su rendimiento y validándola en condiciones reales de operación. Precisamente a ello se encuentran abocados en este momento los investigadores e investigadoras de UTN.
Los efluentes cloacales con los que trabaja el Centro QUIMOBI para este desarrollo provienen de la localidad de General San Martín, a 250 km de Resistencia, y son proporcionados por la empresa estatal SAMEEP (Servicio de Agua y Mantenimiento Empresa del Estado Provincial) en el marco de un trabajo conjunto que la Facultad Regional Resistencia y este ente gubernamental vienen llevando adelante para concretar el saneamiento ambiental de las lagunas de oxidación en dicha jurisdicción. La producción de microalgas se viene realizando a escala piloto en un estanque de 200 litros, ensamblado en la terraza del laboratorio, donde se realizan pruebas de estanque agitado abierto para conocer la estabilidad del cultivo. Por medio de la ficorremediación se buscará reducir los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos de estos efluentes hasta los valores permitidos por la legislación local (en Chaco, el Código de Aguas, Ley 3.230, reglamentado por el Decreto 847/92) de manera tal que puedan regresar a un curso de agua, ya sin riesgo de contaminarlo. La biomasa algal, por otra parte, será cosechada (separada del efluente) y analizada con el fin de extraer de ella los mencionados compuestos orgánicos de alto valor agregado. “Otra utilidad viable sería utilizarla como fertilizante para cultivos, ya que tiene como ventaja, respecto de la aplicación de estiércol bruto, una mayor disponibilidad de nutrientes para las plantas y la mejora de la calidad del suelo”, señalan.