Los cultivos energéticos microalgales son una alternativa de producción de materia prima para obtener biocarburantes que reemplacen a derivados del petróleo. Se emplean especies endémicas, cuyos requerimientos de nutrientes y agua no son exigentes y su extracción no necesita de maquinaria compleja.

A nivel mundial, varias organizaciones a través de políticas y acciones están interesadas en desarrollar nuevas tecnologías para sustituir las existentes, enfocadas en fuentes fósiles y disminuir así las emisiones de carbono al ambiente. Un ejemplo es el Plan SETIS (Strategic Energy Technologies Information System) que establece dos propuestas por cumplirse en 2020 y 2050, dentro del marco de la legislación europea.

La primera propuesta, denominada 20/20/20, implica que para 2020 se reduzca el 20% de emisiones de CO2; se implemente un 20% la energía de consumo proveniente de fuentes renovables y mejore un 20% la eficiencia energética. La segunda propuesta, para 2050, es evitar que la temperatura global del planeta aumente más de 2°C.

El desarrollo y aprovechamiento de la biomasa para los cultivos energéticos forman parte de los objetivos propuestos por el Plan SETIS. Los distintos procesos de obtención de biocarburantes parten de tres tipos de fuentes de materia prima: composición oleaginosa (aceites vegetales o grasas de origen animal); alcoholígenos (especies vegetales con mayor composición de azucares o almidones) y materia prima lignocelulósica (biomasa leñosa).

Las microalgas son microorganismos que contienen mayor composición oleaginosa y alcoholígenos, pueden ser cultivadas en el agua, dependiendo de las condiciones ambientales y selección de especies. Estas células vegetales microscópicas desarrollan distintos mecanismos metabólicos que sintetizan lípidos y azucares que pueden ser procesados para obtener biocarburantes.

Desde 1940 en adelante el cultivo de microalgas tuvo un interés comercial e industrial que se frenó por el auge del petróleo. Actualmente se buscan mecanismos para que su cultivo y aprovechamiento sean rentables y factibles.

Para cultivarlas es necesario seleccionar una especie idónea endémica y proveerle condiciones ideales (concentración de nutrientes, intensidad de luz y pH). Para la producción a mayor escala se utilizan sistemas abiertos y para pequeña escala sistemas cerrados denominados fotobiorreactores.

Las especies por cultivarse con propósito energético no intervienen en la producción agrícola evitando así la competición por tierras, lo que permite aprovechar zonas áridas, una vez que la microalga se acople a las condiciones climáticas de la zona. En cuanto a las fuentes de agua necesarias para este fin  se pueden reutilizar los remanentes de los cultivos microalgales, aprovechar el agua de mar o emplear aguas residuales según el caso.

En comparación, los cultivos microalgales generan cinco veces más biomasa por hectárea que los cultivos agrícolas, a pesar de que reciben la misma radiación solar pues la estructura unicelular de las microalgas permite captar mejor la energía de fotosíntesis. El tiempo de cosecha microalgal también es corto; aplicando la ingeniería de procesos se puede operar durante el año, aumentando su producción a escala industrial.

El aprovechamiento de la célula microalgal es completo, se puede extraer desde lípidos, pigmentos hasta suplementos dietéticos. Durante el proceso los residuos generados pueden ser biodigestados (tratamiento en ausencia de aire para producir biogás). Otro beneficio del cultivo de microalgas es que puede captar gases de efecto invernadero como fuente de alimento. Son capaces de absorber de 1.85 a 2.5 kg de CO2 por kg de biomasa microalgal. Lo que equivale a la emisión de CO2 de un automóvil promedio recorriendo de 7 a 10 km.

La amplia gama de ventajas y obtención de productos bioenergéticos de los cultivos microalgales son una opción por explorar en el país aprovechando la biodiversidad del suelo. El éxito de los proyectos para adaptar los sistemas biológicos a rendimientos industriales requiere un análisis de la rentabilidad de los procesos de la cadena energética en función de la demanda del mercado tomando en cuenta políticas energéticas y climáticas relacionadas. (O)