Hito sin precedentes de la biociencia española: Una universidad canaria produce biomasa con microalgas de aguas residuales y logra una patente en EEUU

La Universidad de Las Palmas de Gran Canaria (ULPGC) ha obtenido una patente internacional en Estados Unidos por un método que produce biomasa a partir de microalgas cultivadas en aguas residuales urbanas. La investigación fue liderada por Juan Luis Gómez Pinchetti en el marco del proyecto europeo SABANA, financiado por el programa Horizon 2020 de la Comisión Europea.

El método plantea un modelo de economía circular aplicado al tratamiento de efluentes contaminados. En lugar de tratar las aguas residuales como un residuo que hay que neutralizar y eliminar, las convierte en el sustrato de cultivo de microorganismos capaces de generar materia orgánica con valor industrial.

Los organismos empleados proceden del catálogo del Banco Español de Algas (BEA), una colección de referencia para la investigación en microalgas y cianobacterias.

¿Cómo produce biomasa la ULPGC con microalgas de aguas residuales?

El sistema canario cultiva microorganismos en aguas residuales urbanas diluidas con agua de mar. Esa mezcla aporta los nutrientes que las microalgas necesitan para crecer sin necesidad de añadir fertilizantes externos, lo que reduce los costes del proceso.

Los compuestos de nitrógeno y fósforo presentes en los efluentes, dos de los principales contaminantes de las aguas municipales, son absorbidos directamente por los microorganismos mientras generan biomasa.

Los investigadores canarios identificaron cuatro especies especialmente eficaces en el catálogo del Banco Español de Algas: dos de microalgas y dos de cianobacterias, un grupo de bacterias fotosintéticas capaces de convertir nutrientes y luz en materia orgánica. El diseño del proceso facilita además la cosecha de los microorganismos al final del ciclo, un punto operativamente crítico en este tipo de producciones.

¿Para qué sirve la biomasa producida con microalgas de aguas residuales?

La biomasa generada tiene aplicaciones en agricultura y acuicultura. En el ámbito agrícola, se utiliza como bioestimulante, un tipo de producto de origen biológico que favorece el desarrollo de los cultivos y puede reducir la dependencia de fertilizantes de síntesis química. En acuicultura, actúa como fuente de nutrientes en sistemas de cría de organismos acuáticos, un sector con demanda creciente de insumos de origen natural.

La capacidad de los microorganismos para extraer nitrógeno y fósforo del agua tiene además valor ambiental propio, ya que reduce la carga contaminante de los efluentes. La doble función del sistema como biorrefinería y como herramienta de biorremediación convierte al método en una solución integral para la gestión de aguas residuales con retorno económico.

¿Qué fue el proyecto europeo SABANA en el que se enmarcó esta patente?

El proyecto SABANA (Sustainable Algae Biorefinery for Agriculture aNd Aquaculture, que en español significa Biorrefinería sostenible de algas para agricultura y acuicultura) fue financiado por el programa Horizon 2020 de la Unión Europea con un presupuesto total de 10,6 millones de euros y se desarrolló entre 2016 y 2021.

El objetivo era demostrar la viabilidad de una biorrefinería de microalgas capaz de tratar aguas residuales municipales y producir biomasa con aplicaciones comerciales a escala industrial. En el marco del proyecto se puso en marcha la primera planta europea de tratamiento de aguas residuales impulsada íntegramente por microalgas, ubicada en Hellín (Castilla-La Mancha).

Para desarrollarla, los investigadores evaluaron aproximadamente 100 cepas distintas de microalgas y seleccionaron las diez más prometedoras, que se cultivaron en grandes reactores bajo distintas condiciones operacionales.

En ensayos de campo con invernadero, el uso de bioproductos de microalgas logró incrementar la producción alimentaria hasta un 20 % y reducir el uso de fertilizantes en la misma proporción.

En acuicultura, los piensos formulados con un 4 % de extracto de microalgas mejoraron la salud de los peces y redujeron la dependencia de antibióticos, según los datos recogidos por CORDIS, la base de datos oficial de investigación de la Comisión Europea.