Revista de Fundamentos de Energías Renovables y Aplicaciones
Acceso abierto

abstracto

Métodos de pretratamiento para la extracción de aceite de microalgas: revisión crítica y análisis comparativo

Mariam Al hattab y Abdel Ghaly

La biomasa de microalgas se puede utilizar para producir numerosos productos de valor agregado, como biodiesel, bioetanol, biogás, biohidrógeno, alimentos para peces, alimentos para animales, suplementos alimenticios para humanos y Productos para el cuidado de la piel. La producción de productos de valor agregado a partir de biomasa de microalgas requiere el crecimiento y la recuperación de la biomasa de algas, la extracción y el procesamiento posterior del producto deseado. Uno de los principales obstáculos para el uso de biomasa de microalgas a escala industrial, para la producción de biodiesel, son los altos costos de procesamiento. El aumento de la eficiencia de recuperación de lípidos de la biomasa de microalgas daría como resultado un mayor rendimiento del producto (biodiesel). Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue revisar los métodos actuales utilizados para el pretratamiento de microalgas y realizar un análisis comparativo para determinar el método económicamente más eficiente para su uso a gran escala. La efectividad de los métodos de pretratamiento investigados se evaluó en base a: (a) eficiencia de ruptura de la pared celular, (b) costo, (c) toxicidad (d) idoneidad para uso a gran escala, (e) tiempo, (f) reutilización y g) mantenimiento. Los diferentes métodos de tratamiento incluyeron técnicas mecánicas (recipiente agitado y molinos de perlas agitadas y sonicación de cuerno y baño), métodos térmicos (explosión de vapor, liofilización y autoclave), radiación electromagnética (microondas) y tratamientos biológicos (enzimáticos). Los resultados indicaron que de los 9 métodos de microalgas investigados, las técnicas de radiación mecánica, térmica y electromagnética eran adecuadas. Estos métodos fueron baño de ultrasonidos (81), explosión de vapor (93) y radiación de microondas (87). La técnica de pretratamiento de microalgas asistida por microondas es rápida, efectiva en la ruptura de la pared celular, no tóxica, puede usarse para grandes volúmenes y el medio puede reutilizarse, pero sin embargo, tiene altos costos de mantenimiento. La técnica de sonicación por baño es eficaz en la degradación de la pared celular, no es tóxica, es una técnica rápida que requiere un mantenimiento mínimo, pero adolece de altos costos y dificultad para escalar para uso industrial. El pretratamiento por explosión de vapor es efectivo para degradar la pared celular de las microalgas, liberando componentes intracelulares, rápido, reutilizable, de costo relativamente bajo, ecológico y reutilizable, pero es específico de la especie. En general, los aspectos negativos de estas tres técnicas se ven superados por su eficacia, rapidez y costos relativamente bajos en comparación con otras técnicas de pretratamiento. Otros métodos de extracción mecánica sufren de altos costos operativos, largos tiempos de tratamiento, altos costos de mantenimiento y la dificultad de escalar. Las técnicas de secado por congelación y autoclave se consideraron técnicas de pretratamiento de microalgas inadecuadas debido a los altos costos, la dificultad de escalado y los largos tiempos de procesamiento asociados. La técnica de pretratamiento biológico se consideró inadecuada como resultado de los altos costos asociados con la compra de enzimas, la dificultad en la recuperación/separación después del tratamiento, el largo tiempo de tratamiento y el alto mantenimiento requerido para una alta eficiencia.