Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Química, Ambiental y de los Materiales de la Universidad de Jaén (UJA) ha obtenido biomasa producida por una microalga que descontamina aguas procedentes de almazaras y acumula carbohidratos, proteínas y lípidos. Con ellos, se pueden generar bioproductos destinados a la industria energética, agrícola o cosmética.
En el estudio ‘Production of Bioproducts from Wastewater Treatment Using the Microalga Neochloris oleoabundans’, publicado en la revista Engineering in Life Sciences, los científicos aprovechan la carga contaminante de los vertidos oleícolas como fuente de nutrientes para el crecimiento controlado de la especie ‘Neochloris oleoabundans’. Este microorganismo es capaz de desarrollarse en entornos hostiles y convertir los desechos en materia prima reutilizable por la industria.
De esta forma, redujeron entre un 66% y un 94% de los principales compuestos nocivos de las aguas de almazara, alcanzando una calidad adecuada para su reutilización. Además, generaron una biomasa rica en compuestos de interés industrial, especialmente por su alto contenido en carbohidratos, hasta un 56%, y un 51% de lípidos, idóneos para la producción de biocombustibles, además de un 49,5% de proteínas aprovechables para biofertilizantes o alimentación animal.
Así, lo que tradicionalmente se consideraba un pasivo ambiental se recupera para el riego, a la vez que se extrae una biomasa microalgal con múltiples aplicaciones. “Impulsamos la economía circular no solo en el sector del olivar, pues el agua podría verterse a los caudales fluviales sin alterar el medio para regar cualquier cultivo”, explica a la Fundación Descubre, organismo dependiente de la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación, la investigadora de la UJA María Lourdes Martínez-Cartas, coautora del estudio.
Combinación de aguas para mejorar los resultados
Los efluentes de almazara tienen un alto contenido en materia orgánica, sales y compuestos fenólicos que resultan contaminantes, con mal olor y gran capacidad fitotóxica, pudiendo causar graves alteraciones al medio si no se tratan adecuadamente. Una de las opciones más habituales es depositarlos en balsas al aire libre hasta su evaporación, lo que impide el aprovechamiento de un recurso escaso.
Para abordar este reto ambiental, el equipo trabajó con tres corrientes diferenciadas. Dos de ellas procedían de la almazara Cruz de Esteban de Mancha Real, en Jaén: el agua de limpieza de las aceitunas, generada antes de la molturación, y la de lavado del aceite, recogida tras la centrifugación. A esta se sumó una tercera de agua residual urbana, obtenida en la Estación Depuradora de Mengíbar, también en Jaén. Las analizaron tanto por separado como en mezclas, para determinar mediante cálculos matemáticos la combinación óptima.
Además, tuvieron en cuenta la composición química diferente de cada una, pues mientras las procedentes de la elaboración del aceite son ricas en compuestos orgánicos y fenólicos, que en exceso resultan tóxicos, las urbanas contienen más nutrientes inorgánicos como nitrógeno y fósforo, necesarios para el desarrollo de los microorganismos. Al mezclarlas, el agua de depuradora diluyó la toxicidad de los fenoles y, al mismo tiempo, aportó nutrientes adicionales. Esto permitió que la ‘Neochloris oleoabundans’ creciera con más estabilidad y lograra una limpieza más eficaz, alcanzando reducciones de hasta un 94% en nitratos y nitritos, un 93% en la demanda química de oxígeno y un 66% en compuestos fenólicos.
Equipo de investigación del Departamento de Ingeniería Química, Ambiental y de los Materiales de la Universidad de Jaén.
Como valor añadido a la biorremediación, la microalga acumuló durante el proceso proteínas, lípidos y carbohidratos en cantidades significativas. “Estos componentes convierten la biomasa en un recurso con distintas salidas, desde transformarse en combustibles renovables como biodiésel o bioetanol, utilizarse como fertilizante que devuelve nutrientes al suelo u otros subproductos de interés en sectores como la alimentación y la cosmética”, subraya la investigadora.
Doble beneficio
En el estudio hicieron mediciones a escala de laboratorio, con agua previamente recogida y congelada para trabajar durante toda la investigación, aunque se contempla el escalado en condiciones reales de almazara, para tratar el volumen total que se genera durante la elaboración de aceite de oliva en una campaña. Esto pasa por el diseño de sistemas para mantener cultivos de microalgas en volúmenes mayores y asegurar la estabilidad del proceso ante la variabilidad de los efluentes.
Previamente, los científicos realizaron una comparativa con otras especies de microalgas para optimizar el método con la que aporte mayor rendimiento tanto en eliminación de contaminantes como en generación de biomasa. “El objetivo es que este proceso pueda ser implementado para que las almazaras se beneficien de estas investigaciones, creando nuevas oportunidades de negocio en paralelo a la producción de aceite y dando una nueva vida al agua, un bien tan escaso en nuestra región”, recuerda Martínez-Cartas.
El trabajo forma parte del proyecto ‘Tratamiento de aguas residuales, eliminación de dióxido de carbono de efluentes gaseosos de la industria del aceite de oliva, producción de microalgas a escala de miniplanta y producción de biocombustibles’, financiado por la Consejería de Universidad, Investigación e Innovación de la Junta de Andalucía a través de Fondos Feder.