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miércoles, 18 de mayo de 2011

Algas que producen gasolina, gasoil y queroseno en la Sierra de Gádor

La especie de microalga Botrycoccus Braunii presente de forma autóctona en el plancton que hay en la Balsa del Sabinar en las cumbres de la Sierra de Gádor produce hidrocarburos de los que se pueden extraer gasolina, gasoleo y queroseno para aviones. A lo largo el artículo hay numerosos enlaces reacionados con esto. Os pido que entreis a verlos, os sorprenderán.
Microfotografía tomada con microscopio de la microalga Botrycoccus Braunii, autóctona de la Balsa del Sabinar de la Sierra de Gádor y que produce directamente hidrocarburos (gasolina, diesel y queroseno)
Las microalgas son vegetales minúsculos, únicelulares, que al igual que otros vegetales mayores, como el olivo o el girasol que producen aceite, también producen su propio aceite y en algunas especies incluso directamente hidrocarburos. El aceite se puede transformar químicamente también y de forma muy fácil en hidrocarburos (Biodiesel, biogasolina) aunque es preferible que produzca directamente los hidrocarburos. Estas microalgas pueden vivir en el agua del mar o en agua dulce en ríos, lagos y balsas, y como vegetales que son, tienen color verde. Son el "verdín" del agua estancada.
Hace ya varias décadas, los científicos encontraron que algunas de estas algas cuando se prensan, producen aceite e hidrocarburos, de la misma forma que al prensar las aceitunas se obtiene aceite de oliva. Las algas se cultivan en balsas artificiales o en unos dispositivos llamados fotobiorreactores y aunque son muy pequeñitas y apenas representan entre 15 y 16 gramos de materia por litro de agua (entre 15 y 16 kilogramos por metro cúbico), se reproducen a un ritmo de 3 veces por día. Es decir, si para obtener aceite de los olivos, tenemos una cosecha al año, con las algas tenemos ¡3 cosechas diarias!. Vamos a hacer algunos cálculos:

Supongamos una balsa de una hectárea de superficie y un metro de profundidad de agua. Esto supone 10 mil metros cúbicos de agua. Si cada metro cúbico produce 15 kilos de algas y estas producen como poco la mitad de su peso en aceite y/o combustible, la producción total de la hectarea diaria es: 10 mil metros cúbicos por 15 kilogramos por metro cúbico dividido entre 2 (la mitad en combustible)  por 3 cosechas al día, resultan 225.000 kg de combustible diarios. En un año, multiplicamos por 365 días que tiene el año, salen más de 82 mil toneladas de combustible (Más de 11 camiones cisterna de biocombustible por día y por hectárea).

Por comparar, se ha llegado a producir en aceituna arbequina en régimen intensivo, hasta 22 toneladas por hectárea (esto es un caso fuera de lo habitual). Si contiene un 20% de aceite, nos da como máximo 4,4 toneladas. Es decir, las algas producen casi 20 mil veces más que los olivos.







Aspecto de una planta de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas para producir combustibles

Lo interesante de producir biocombustibles de microalgas es que aparte de que la producción es altísima, no se está derivando productos alimenticios (girasol, soja, etcétera) para hacer combustibles y no produce el encarecimiento que ya se ha observado en estos productos. Los países del tercer mundo se quejan, y con razón, de que estamos quemando alimentos en nuestros vehículos con biocombustibles, cuando ese aceite les hace falta para comer... Con las microalgas, no es el caso.

Desde hace ya varias décadas los científicos han venido trabajando en cómo cultivar industrialmente microalgas y en la selección de las mejores especies de ellas. Para ello, se han estudiado miles de ambientes acuáticos por todo el mundo y se ha encontrado que hay una especie propia de España y que se encuentra en ciertos sitios muy específicos nada más: Se trata de la citada microalga Botrycoccus Braunii presente de forma autóctona en la Balsa del sabinar a 1820 metros sobre el nivel en la cumbre de la Sierra de Gádor. En medio de esta balsa está situado un mojón que divide los términos municipales de Berja y Dalías, siendo empleada por los pastores para dar de beber a las ovejas y a las cabras.

Balsa del Sabinar en la Sierra de Gádor llena de agua. En verano sufre una fuerte evaporación y casi se seca. Fotografía de Víctor M. Lucas (Tomada de Panoramio)

La Balsa del Sabinar nevada. Fotografía tomada de Panoramio y cuyo autor es Antonio Callejón.

La microalga de la Sierra de Gádor produce hasta el 85% de su peso en hidrocarburos (no aceite que hay que transformar químicamente, sino directamente combustible). La primera subespecie que se estudió fue una norteamericana denominada Sowa que produce hasta un 20% de hidrocarburos, pero la almeriense llega como se ha indicado, hasta un 85%. La proporción media de los distintos tipos de combustibles que produce es la siguiente:

70% de gasolina
15% de diesel
15 % de queroseno para aviones

Los lugares en Andalucía donde se ha detectado ha sido en:
Almería: Balsa del sabinar
Cádiz: Embalse de Celemín
Córdoba: Embalse El Retortillo
Huelva: Embalse de Guadalén y Laguna de Garcíez.
Málaga: Embalse de Guadalteba, Embalse Conde de Guadalhorce y Laguna Chica



¿Habrá también en el Embalse de Benínar? Pudiera ser, por la cercanía geográfica a la Sierra de Gádor. Parte de la cuenca del Pantano de Benínar se surte de aguas de la Sierra de Gádor...

Esta información sobre la presencia en la Sierra de Gádor de la microalga se puede consultar en el siguiente artículo de la revista Acta Botánica Malacitana, número 34, año 2009 (Página 8 del documento on-line y 18 de la revista):


Las principales petroleras a nivel mundial están montando ya instalaciones donde se cultiva esta microalga. Por ejemplo, Repsol es una de ellas. Entra en este enlace de la página oficial de Repsol y comprobarás que desde 2006 están trabajando en ello: 

http://www.repsol.com/es_es/corporacion/conocer-repsol/canal-tecnologia/proyectos-casos-estudio/casos-exito-estudio/microalgas/default.aspx

La empresa Boing ha probado recientemente combustible procedente de microalgas en sus aviones con un resultado excelente, sin necesidad de modificar nada de los motores de estos aparatos. La información de esto se encuentra en:


Los que me conoceis, sabeis que soy profesor de ingeniería química, y os comento que en nuestro departamento se han desarrollado los cálculos de instalaciones de este tipo que emplean microalgas. Los resultados obtenidos indican que aunque el cultivo es más complicado y caro que cultivar por ejemplo girasol, la producción es tan alta que el combustible resultante compite en precio con los combustibles procedentes del petroleo. Mi compañera de la Universidad de Granada, la catedrática María Eugenia Martínez Sáncho, lidera un grupo de investigación precisamente de microalgas. También en la Universidad de Almería trabajan con las microalgas. Varios de nuestros alumnos en sus proyectos fin de carrera han diseñado y están diseñando distitntos tipos de instalaciones de biocarburantes a base de microalgas.

Fotobiorreactor a escala de laboratorio para el estudio del cultivo de microalgas productoras de biocombustibles. Tomada del siguiente enlace donde se explica: http://www.noticias21.com/node/1672

En Wikipedia podeis informaros sobre esta microalga. Entrad en este enlace (está en inglés):


o este en español:


Es tan grande el interés mundial sobre este alga almeriense (también presente en algunos lugares más de España como se ha comentado), que hay patentes norteamericanas sobre su cultivo industrial para fabricar biocombustibles. Recientemente la empresa  DOE Joint Genome Institute ha realizado la secuenciación de su ADN, con la intención de modificarla genéticamente para mejorar aun más su producción. En este enlace se explica lo de la secuenciación: http://www.jgi.doe.gov/sequencing/why/botryococcus.html.

Dicen que la Ciencia avanza que es una barbaridad. Y es cierto.

Otro detalle: La Sierra de Gádor tuvo en sus entrañas la mayor parte del plomo que se produjo en el siglo XIX. Pues resulta además que en sus cumbres vive una especie única que puede resolver el problema de los combustibles en el siglo XXI ¡Quién lo diría!

8 comentarios:

  1. Si se me permite, en base al tema de energías alternativas y partiendo que ya en el 1905 se montó una central hidroeléctrica en nuestro río (un poco más arriba del Molino de Peña), al leer sobre el tema, y recordando que en uno de tus artículos Rafael ponías la foto de una canalización en el Cejor, ¿dicha canalización no sería construida con la intención de una construcción a comienzo del siglo pasado de una hidroeléctrica río abajo?.
    Con la de agua que se ha desperdiciado este año del pantano, ¿estarán los ingenieros en el estudio, en colocar una hidroeléctrica, e incluso una estación de bombeo?.
    ¿Cuanto dióxido de carbono se pudo evitar con el aprovechamiento de las aguas del pantano?.
    ¿Cuanto despilfarro ven los beniner@s al sacrificar su pueblo aportándolo para el progreso del poniente?.

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  2. Paco, tienes razón, cada día hay mas convencimiento en todos los ámbitos científicos y tecnológicos de que hacer pantanos por hacerlos en muchos casos no conduce a nada positivo. En muchos de ellos son útiles, pero en otros muchos dan más perjuicio que beneficio.

    El de Benínar es un caso paradigmatico: máximo perjuicio con mínimo beneficio.

    Ahora en nuestro departamento estamos haciendo muchos proyectos industriales relacionados con otras formas de obtener energía y los números nos salen bien repetidamente. Son viables y rentables. El petróleo se puede ir abandonando progresivamente, el carbón también y las nucleares sobran igualmente. No es cierto que hoy día sea imposible nuestra sociedad sin las centrales nucleares como afirman sus acólitos. En España los molinillos de viento están produciendo tanta energía como las nucleares. En cinco años si duplicamos los molinillos, por ejemplo, las cerramos todas y nos quedabamos tan felices.

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  3. A menudo nos sorprende Rafael, con gratas noticias como esta que pone los dientes largos de pensar que el terreno que ocuparon nuestros antepasados pueda llegar a convertirse en un "ver-d-el" e incluso se pueda llegar a cambiar el nombre del río por el diminutivo "Verdín".

    Lo explica tan claro y con tanto entusiasmo que ya me estoy imaginando una caravana de gente venidas de otras latitudes para comprar terrenos desérticos y hacer las primeras instalaciones para fabricar industrialmente el nuevo producto biológico (como los pioneros que colonizaron las tierras de California o Alaska).

    Por lo leído, para el 2014 ó 15 se podrá empezar a explotar sistemáticamente el nuevo combustible (sin posibilidad de utilizarlo para el consumo humano como la tristemente célebre colza) y cambiar: "la aspereza y el color azafranado de Argel de la provincia de Almería" según confesó F. G. Lorca en una carta dirigida a su amigo José Bergamín en 1927; por un "verdín" escocés que unido al blanco de plástico de los ya instalados invernaderos transformaría los colores naturales por los artificiales de la bandera andaluza; la envidiaría, tal vez, alguna comunidad preocupada por el tamaño de la suya. La nuestra sería mayor.

    Espero que no sea una broma diamantífera. A juzgar por la documentación aportada, no lo parece, al contrario, uno, que sólo entiende algo de la transformación química del vino y poco más, lo he entendido bastante bien ¿creo?

    Siempre he sospechado que muchas investigaciones que pueden favorecer la vida de una mayoría en este planeta no se está llevando a cabo por el interés de unos pocos que dominan el mercado y la economía mundial ¿Qué ocurriría si usáramos biocombustibles y el petróleo ocupase un segundo o quinto lugar como el carbón? ¿De qué vivirían el pueblo de los países donde los jeques acaparan la riqueza gracias al oro líquido o los que tienen dictadores disfrazados de demócratas que engañan a sus compatriotas con las migajas de los "cheques embetunados"?

    A veces olvidamos que somos parte de la naturaleza y queremos acabar con ella como ávidos buitres.

    Menos mal que la ciencia y sus investigadores no se desmoralizan y avanzan a gran velocidad para el bienestar de los que como yo, somos pasivos y pacíficos contempladores.

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  4. Sobre las nucleares:
    ¿Quien cubriría las horas cuando consumimos energía, no tenemos sol, ni viento, las horas de frío, las horas de calor y no queremos ni pasar frío ni calor cuando tantas máquinas están funcionando?.
    ¿Quien pone aproximadamente el 20% de consumo mínimo, base y el resto de las crestas de gasto energético se recurre a otras fuentes de energía que se utilizan puntualmente?.
    ¿A comienzos del siglo XXI, que energías son las más económicas, que no repercuta de forma alarmante en el recibo de la luz?.
    ¿Se la compramos a los vecinos en éste año y en el próximo, en el siguiente cuando los riesgos se parecen a las fichas de dominó que las tenemos al lado en el país vecino, cuando el aire, las corrientes del mar, pueden ser un medio de transporte en el caso de un escape nuclear?.
    Las nucleares ¿no tienen que estar funcionando siempre y a tope y es la más barata de la energía?.
    Los deseos de cerrar las nucleares no son compatibles con lo que no estamos dispuestos a renunciar, la TV, el frigo, etc, el coche.

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  5. Paco, estas afirmaciones que haces tan razonables, ya no lo son tanto desde que hay instalaciones basadas en la energía solar que siguen fabricando electricidad aunque sea de noche.

    ¿Hasta de noche? Sí, Paco. Concretamente hace apenas un mes que se ha terminado de montar una en el Marquesado del Zenete, a una legua escasa del castillo de la Calahorra, que produce electricidad hasta de noche, de forma continua, sin parar. Y es rentabilísima.

    El mes que viene la misma empresa que ha montado ésta va a iniciar una nueva instalación en la provincia de Albacete con un diseño más innovador que permite hacer el doble de producción con un inmovilizado alrededor de la mitad de la otra.

    Paco, cuando te afirmo que las nucleares no son necesarias lo digo con conocimiento de causa... "La Ciencia avanza que es una barbaridad"

    No hace falta deshacernos de la TV, ni del frigo, ni del coche.

    Los que leeis esto os seguis preguntando ¿Hasta de noche?...

    Los cosas son más fáciles desde que le preguntaron a Colón de cómo se ponía un huevo de pie. Aquí pasa igual: Se dimensiona la planta a más del doble de su capacidad de captación de energía respecto de la de producción eléctrica. Esta captación se hace sobre una solución de nitrato potásico hidratado que con el calor se funde y mantiene una gran cantidad de calor. Ese nitrato potásico fundido se almacena en unos depósitos perfectamente aislados (sin pérdidas de calor) y durante el día y la noche con cambiadores de calor de los habituales en la industria (por ejemplo de carcasa y tubos) se produce vapor de agua, ese vapor de agua se dirige a una turbina, que a su vez produce la electricidad.

    Es muy simple: El sistema es igual que una central nuclear, pero la diferencia es que en la nuclear la energía está contenida en las barras metálicas radiactivas que se acercan más en el reactor cuando hay un pico de electricidad, desprenden calor, se pasa por un cambiador, se forma vapor y a la turbina para producir electyricidad, mientras que aquí la energía está almacenada en una inocente sal fundida de nitrato potásico (que por cierto es un magnífico abono) y cuando hay un pico de electricidad se hace pasar más cantidad también por los cambiadores de calor para producir vapor, turbina y electricidad al canto cuando se quiera.

    En la nuclear no deben faltar nunca barras de isótopos radiactivos que se obtienen por complejísimos procesos industriales de concentración de minerales que los contienen y en la solar de este modelo no debe faltar sal fundida que se obtiene con la ayuda diaria del sol, que con más o menos nubes SALE TODOS LOS DÍAS y nunca falta a su visita diaria.

    Es cuestión de dimensionamientos. Como el huevo de Colón: Primero se cuece el huevo y luego se aplasta para ponerlo de pie.

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  6. Más datos, para los que no se lo crean todavía. La planta de la Calahorra que tendrá próximamente otras hermanas, se llama Andasol y permite cubrir las necesidades eléctricas de 250.000 hogares (el equivalente a UN MILLÓN DE PERSONAS) con picos de consumo incluidos. Andasol forma parte de la empresa ACS.

    Entrad en estas webs y vereis más datos y las fotograías de la planta:

    Primer enlace:

    http://es.wikipedia.org/wiki/Andasol


    Segundo enlace:

    http://erenovable.com/2008/12/18/ya-esta-conectada-a-la-red-andasol-i-la-mayor-central-termosolar-de-europa/


    Tercer enlace:

    http://www.upcomillas.es/catedras/crm/report05/Comunicaciones/Mesa%20IV/D.%20Antonio%20G%C3%B3mez%20Zamora%20-%20Andasol%20I%20y%20II,%20ACS-Cobra.pdf

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  7. Decíamos ayer...(porque no me dejaba contestar este trasto) Que de cosas aprendemos con vosotros en este blog de Plaza Beninar.

    Aquí estamos para que los hombres de ciencia hagan más habitable este planeta...que tenemos que dejar "en condiciones" cuando ya no vivamos en el.

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  8. Encontré en ABC, lo siguiente y lo copié, comentarios por un premio Nobel alemán:

    "Se mostró "escéptico" ante la energía eólica, remarcó la relevancia de la hidroeléctrica y apostilló que "no se puede cubrir un país fértil con paneles solares", oponiéndose a la instalación de células fotovoltaicas "en terrenos agrícolas". "La energía fotovoltaica es cinco veces más cara que la hidroeléctrica", explicó Huber. El Nobel alemán se refirió también a los problemas asociados a los días sin sol ni viento en este contexto y criticó la decisión del Gobierno de su país de cerrar las centrales nucleares: "No tiene sentido, hay centrales nucleares en países vecinos a doscientos metros de la nuestra frontera", dijo.

    Y, lo más evidente pero que, dicho por un Nobel, como lo hizo ayer Huber, cobra una relevancia gigantesca: "Resolver el problema de la falta de alimento para una población mundial en crecimiento". Para el profesor alemán, "necesitamos más cultivos, mejores plantas".

    Termino:

    Es de suponer que la última parte se conoce en la Universidad de Almería "especializada en temas agrícolas

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