VALORIZACIÓN DE LOS BIOCOMBUSTIBLES DE LOS BIOMAS DESECHADOS DE LOS RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS: TECNOLOGÍAS DE PRETRATAMIENTO DE BIOMASA, HIDRÓLISIS ENZIMÁTICO Y BIOCONVERSIÓN DE AZÚCARES EN BIOFUELOS

-    Investigadora principal: Silvia Bolado Rodríguez
-    Estudiantes de doctorado: Rodolfo Travaini y Judit Martín Juárez
-    En las últimas décadas, el uso de fuentes de combustible nuevo ha sido ampliamente estudiado debido a los crecientes problemas ambientales, económicos y políticos relacionados con el consumo de combustibles fósiles y la previsible disminución de su producción. Entre estas nuevas fuentes de combustible bajo investigación, el mayor interés se centra en las renovables o los biocombustibles, como resultado de su disponibilidad y naturaleza respetuosa con el medio ambiente. Los residuos lignocelulósicos aparecen como una materia prima alternativa prometedora para la producción de biocombustibles. Estos residuos se derivan de procesos industriales que utilizan fuentes agrícolas y de la cosecha de cultivos convencionales. Son abundantes, tienen un bajo costo y su valorización a menudo implica la mitigación de un problema ambiental, ya que su acumulación frecuentemente genera contaminación por hidrocarburos derivados de su degradación natural. Los alcoholes, como el etanol o el butanol, y el biogás pueden producirse a partir de materiales lignocelulósicos. El uso de materiales lignocelulósicos para la producción de biocombustibles requiere tres pasos en la mayoría de los casos. El primer paso es el pretratamiento, que es responsable de abrir la estructura de la biomasa y liberar los polímeros de carbohidratos de la lignina. La segunda es la hidrólisis enzimática para convertir los polímeros de carbohidratos en azúcares fermentables monoméricos. Finalmente, la tercera etapa es la bioconversión de los hidrolizados obtenidos en el producto diana, alcoholes como etanol y butanol por fermentación alcohólica, o metano por digestión anaerobia.
-    http://envtech.uva.es/pdf/BiofuelsfromLignocellulosicMaterias.pdf

VALORIZACIÓN DE EFLUENTES AGROINDUSTRIALES A TRAVÉS DEL USO DE MICROALGAS PARA OBTENER BIO-PRODUCTOS

-    Investigadores principales: Silvia Bolado Rodríguez
-    Estudiante de doctorado: Judit Martín Juárez y Dimas García
-    Este proyecto tiene como objetivo la obtención de bioproductos a partir de biomasa de microalgas mediante el reciclaje de nutrientes de aguas residuales de procesamiento agroalimentario para mejorar la sostenibilidad económica y ambiental del proceso. El proyecto integra la producción y la valorización de microalgas bajo el concepto de biorefinería, y determina la viabilidad económica mediante Análisis de Ciclo de Vida (ACV). En este proyecto se consideran dos estrategias diferentes para el uso de la biomasa. En primer lugar, la utilización directa de toda la biomasa como alimento en la acuicultura, o en la producción de biofertilizantes o biogás. En segundo lugar, el procesamiento de la biomasa para obtener diferentes productos de interés industrial. Debido a que la biomasa de microalgas se compone principalmente de proteínas, carbohidratos y lípidos, los bio-productos a obtener son: 1) proteínas que se utilizarán en la nutrición animal mediante la incorporación en piensos; 2) alcoholes que se obtendrán del pretratamiento y fermentación de Biomasa de microalgas, 3) aceites de la fracción de lípidos que se pueden utilizar para formular alimentos para uso animal, y 4) biogás que se obtendrá a partir de la digestión anaeróbica de biomasa residual de algas. Para cerrar el ciclo de producción de biomasa, el CO2 generado por la digestión anaerobia de microalgas residuales será reciclado a la etapa de producción de biomasa de algas, por lo que el sistema de producción actuará como sumidero de CO2 reduciendo la emisión de gases de efecto invernadero. Por lo tanto, este enfoque holístico permitirá obtener bio-productos del reciclaje de nutrientes de las aguas residuales agroindustriales contribuyendo al mismo tiempo a mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero.
-    http://envtech.uva.es/pdf/Resumen%20PurAlga_R.pdf

VALORIZACIÓN DE PROTEÍNAS Y LIPÍDOS DE LA BIOMASA DE MICROALGAS RESIDUALES DEL TRATAMIENTO AGROINDUSTRIAL DE AGUAS RESIDUALES

-    Investigadores principales: Silvia Bolado Rodríguez
-    Estudiante de doctorado: Ana Lorenzo
-    Este proyecto pretende desarrollar un proceso económico y sostenible (basado en el concepto de biorefinería) para obtener bioproductos y bioenergía a partir de biomasa residual constituida por microalgas y bacterias cultivadas con materia orgánica y nutrientes naturalmente presentes en aguas residuales agroindustriales, estudiando diferentes opciones de extracción y purificación para dos de Las principales fracciones presentes en esta biomasa, proteínas y lípidos. Los procesos de la industria alimentaria y agrícola generan una gran cantidad de corrientes líquidas residuales con alta concentración de materia orgánica, nitrógeno y compuestos fósforos, que confieren un elevado potencial económico. La restauración más eficaz de estas aguas residuales es llevada a cabo por consorcios de microalgas-bacterias, un proceso que también logra retener estos compuestos contaminantes y, por lo tanto, permitir su posterior recuperación y recuperación. Dada la creciente escasez de recursos naturales y el aumento de la generación de residuos, el desarrollo de estos procesos debe ser y es una prioridad en el contexto de una economía sostenible europea. Entre todas las posibilidades, aparece la alternativa secuencial de las diferentes fracciones de biomasa (proteínas, lípidos e hidratos de carbono), aplicando el concepto de biorrefinería para su completa explotación. A partir de cada una de estas fracciones se puede obtener una variedad de productos con interés económico.
-    http://envtech.uva.es/pdf/Abstract%20envtech%20web_Ana.pdf

USO DE MICROALGAS PARA EL TRATAMIENTO DE MINERALES CONTEMINADOS DE AGUA CONTAMINADA Y METALES PESADOS

-    Investigadores principales: Silvia Bolado Rodríguez & Raúl Muñoz
-    Estudiante de doctorado: Ricardo Saavedra
-    This research aims to develop a bioremediation system based on the use of microalgae and its usefulness as an alternative to the current treatment process in Loa River basin, located in the region of Antofagasta, Northern Chile.  This river is of great importance in the area because it is the only source of surface water in the Atacama Desert. The use of this water has important limitations due to the presence of minerals (such as boron and arsenic) and heavy metals (mainly copper, zinc and manganese) at concentrations classified as hazardous contamination by the World Health Organization (WHO).     The source of this pollution is associated both to natural causes (the volcanic and geological characteristics of the terrain make water bodies solubilize metals from various minerals present in the subsoil composition), as well as a product of human activity, mainly associated with the development of industrial mining processes. They involve the generation of solid and liquid wastes, which may diffuse to the underground drainage and from there, to the surface drainage in the region, causing serious environmental issues.  In addition to this problem, the small amount of natural water sources present in this desert region (no rivers, no rainfall) makes water a critical resource and a very scarce commodity that must be shared by the community, agriculture and industrial activity in the region. Also, the tightening of environmental laws regarding industrial standards, and the growing social interest concerning pollution makes today the treatment and management of these wastes an area of great interest and importance, and searching for new and better alternatives to conventional treatment methods with higher efficiencies, lower costs and a more environmentally friendly become necessary. In response, bioremediation technique has gained attention in recent years and emerged as an alternative to compete with conventional treatment processes. The use of microalgae has focused a special attention because of their wide availability and the fact that numerous species of microalgae have been reported to be able of eliminate pollutants found in their environment through  several  mechanisms.  These  elimination  processes  can  be carried  out  in  two  ways: biosorption, where the pollutant is just retained on the outer surface of the cell wall thanks to its physicochemical properties, and bioaccumulation, an active process in which microalgal cells capture free ions of contaminants, holding them inside the cell.
-    http://envtech.uva.es/pdf/Abstract_ricardo_web.pdf