Evaluación del crecimiento, rendimiento y caracterización de aceites del alga
Zianya Tinajero BazánDocumentos de Investigación29 de Febrero de 2016
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EXPOCIENCIAS PUEBLA 2015
Instituto Tecnológico Superior de la Sierra Norte de Puebla
MA-S-PUE-7
Evaluación del crecimiento, rendimiento y caracterización de aceites del alga
Chlorella vulgaris utilizables en la obtención de biodiesel.
Nombre del autor(es): Alma Jaqueline Heredia Méndez
Sergio Emilio Vivanco Calderón
Zianya Natalia Tinajero Bazán
Área: Medio Ambiente
Categoría: Superior
Grado escolar: Licenciatura
Institución: Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla
Entidad federativa: Puebla
Nombre del(a) asesor(a): Iván Martínez Espinoza
Zacatlán, Puebla, a 8 de mayo de 2015.
Evaluación del crecimiento, rendimiento y caracterización de aceites del alga Chlorella vulgaris utilizables en la obtención de biodiesel
Heredia, A. J.1
Vicanco, S. E.2
Tinajero, Z. N. 3
Martínez, I.4
Resumen
Chlorella vulgaris es considerada como alimento, productora de aceites, y una importante fuente de oxígeno; puede multiplicarse muy rápidamente. Aprovechando las propiedades que presentan las algas previamente mencionadas, el trabajo está enfocado en la evaluación de las tasas de crecimiento que se presentan frente a diferentes sustratos que incluyen aguas contaminas, efluentes de ríos, agua recién tratada, soluciones antibióticas. Así mismo se evalúan las mejores condiciones de crecimiento.
Por otro lado se mide el rendimiento por peso seco utilizando un bioreactor elaborado con material reciclado de manera que sirva para incrementar la cantidad de biomasa producida en un sistema cerrado de crecimiento, cuantificando concentraciones de Oxígeno, CO2, pH y Conductividad eléctrica.
El proyecto se encuentra en la primera fase que incluye evaluación del crecimiento y rendimiento, para poder continuar con la caracterización de aceites producidos por el alga.
Índice[pic 3]
1. Introducción | 3 |
2. Planteamiento del problema | 3 |
3. Objetivos 3.1 Objetivo general 3.2 Objetivos específicos | 3 3 4 |
4. Hipótesis | 4 |
5. Marco Teórico 5.1 Uso de energías renovables 5.2 Las algas como fuente importante para el desarrollo de energías renovables 5.3 Crecimiento de algas 5.4 Cosecha de algas | 4 4 5 7 7 |
6. Diseño Metodológico 6.1 Preparación del medio de cultivo para la alimentación de algas 6.2 Medición de crecimiento de Chlorella 6.3 Crecimiento de algas en sistemas cerrados | 8 8 8 |
7. Conclusiones | 10 |
8. Bibliografía | 10 |
- Introducción
En el mundo globalizado la necesidad de nuevas fuentes de energía ha incrementado y es necesario encontrar una nueva perspectiva sobre los combustibles que usamos así como el impacto que estos tienen en el ambiente. Las algas representan una nueva fuente de energía al producir aceites que pueden ser utilizados para la producción de diferentes combustibles.
El presente trabajo tiene la finalidad de evaluar el crecimiento del alga Chlorella vulgaris para en un futuro caracterizar los aceites que sean útiles para la producción de biodiesel, dando una alternativa menos dañina que los combustibles de uso actual
- Planteamiento del problema
2.1 Se están usando de manera descontrolada las energías no renovables, principalmente las fósiles, provocando la combustión de gases de efecto invernadero para la extracción y producción de estas energías.
2.2 Ha aumentado el número de energías amigables al ambiente, así como, renovables que además ayudan a disminuir las concentraciones de contaminantes tanto en el aire como en el agua.
2.3 Se propone el uso de energías renovables mediante células del reino protista como las microalgas, ya que, se ha descubierto que digieren antibióticos, además de alimentarse de diferentes compuestos que pueden estar contenidos en aguas efluentes de ríos, en el caso de esta investigación se analizarán las aguas del rio Zahuapan, ubicado en Tlaxcala.
- Objetivos
- Objetivo general
3.1.1 Realizar estudios de crecimiento frente a diferentes sustratos, valorar el rendimiento durante la separación de biomasa de algas así como la caracterización del tipo de lípidos presentes.
3.2 Objetivos específicos
3.2.1 Medir las tasas de crecimiento del alga Chlorella vulgaris utilizando diferentes sustratos o de diferentes tipos de muestras de aguas contaminadas y tratadas por métodos de oxidación.
3.2.2 Valorar el rendimiento de biomasa obtenida en los diferentes sustratos para identificar la mejor opción a utilizar.
3.2.3Evaluar diversos métodos que permitan el aislamiento de las células de la muestra acuosa y la obtención del peso seco por litro de cultivo celular.
3.2.4 Caracterizar cualitativamente la presencia de lípidos intracelulares por métodos de fluorescencia.
3.2.5 Buscar el método más adecuado para la extracción de lípidos intracelulares obteniendo altos rendimientos de lípidos por biomasa obtenida.
- Hipótesis
Las hipótesis de la investigación son:
4.1 La tasa de crecimiento de Chlorella vulgaris tendrá una variación dependiendo del sustrato utilizado como medio en la parte experimental.
4.2 El crecimiento y cosecha de algas producirá biomasa suficiente para utilizar los aceites de Chlorella vulgaris en la producción de biodiesel.
- Marco Teórico
5.1 Uso de energías no renovables
A la fecha, el uso de fuentes que son no renovables tales como el petróleo han sido constantemente explotadas y des esta forma se han incrementado poco a poco los niveles de CO2 en el ambiente y por lo tanto los niveles de contaminación han incrementado en los últimos años.
La figura 1 muestra los porcentajes de consumo de energías tanto no renovables como renovables y en la cuales es evidente el uso indiscriminado de fuentes tales como el petróleo y el gas natural, y tan solo una pequeña parte es obtenida de fuentes renovables, lo cual se ha convertido en un problema serio pues además de la contaminación también está implícito el uso de recursos que no podrán obtenerse de nueva cuenta.
Figura 1 Muestra el porcentaje de uso de fuentes renovables y no renovables[pic 4]
Fuente: cálculos Anif con base en AIE y BP Statistics.
5.2 Las algas como fuente importante para el desarrollo de energías renovables
El término alga se refiere a cualquier protista fotosintético que vive naturalmente en el agua el cual posee un tamaño que puede variar entre los 1 a 30 µm y además con características de producir pigmentos fotosintéticos que dependiendo del género estos pueden ser, amarillos, cafés, rojos y verdes.
Existen al menos 7000 especies que pertenecen al reino protista y que son comúnmente conocidos como algas verdes, mismos que pueden vivir en diferentes hábitats tales como agua fresca, aguas negras o incluso tierras húmedas.
Muchas algas pueden crecer en condiciones autotróficas, mientras que otras en condiciones heterotróficas o incluso condiciones mixotrópicas lo cual les confiere la característica de poder distribuirse ampliamente en la naturaleza y crecer fácilmente.[pic 5][pic 6]
La ventaja de aquellas especies que crecen en condiciones mixotrópicas está en el hecho de que pueden valerse de diferentes sustratos para poder desarrollarse.
La tabla 1 muestra un ejemplo de diferentes especies de microalgas que son capaces de usar diferentes sustratos, lo cual comprueba el hecho de que muchas de ellas podrían ser utilizadas con fines de desarrollo de nuevas fuentes de energía.
En el presente trabajo se ha dado especial enfoque en el crecimiento de algas del género Chlorella vulgaris., el cual es considerada como alimento, fuente de aceites, y una importante fuente de oxígeno. Chlorella vulgaris puede multiplicarse muy rápidamente lo cual además es bien conocida por la producción de aceite en buenas cantidades, mismo que podría ser utilizado en la producción de biocombustibles.
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