La valorización de residuos tales como el agua residual, mediante su tratamiento, se vislumbran como una alternativa prometedora de sostenibilidad mediante la obtención de productos de valor agregado como los ecoplásticos y biocombustibles. Debido a su alto contenido de lípidos y proteínas, la biomasa de microalgas tiene características mejoradas con respecto a los cultivos y las fuentes vegetales, entre las que destacan: mayor eficiencia fotosintética, ciclo de reproducción más corto, mayor eficiencia de absorción de nutrientes, contenido de lípidos y productividad de la biomasa. Atendiendo el creciente interés en el descubrimiento de alternativas sustentables, competitivas y biodegradables que permitan mejorar la calidad de vida de las personas, el Instituto de Ingeniería de la UNAM ha desarrollado tecnologías innovadoras para el aprovechamiento de la biomasa microalgal. Se diseño y construyó un prototipo a escala semipiloto en colaboración con la Universidad de Newcastle, que consiste en un reactor de 2.4 m3 con un volumen de trabajo de 1.2 m3 operado por lotes. Este reactor incluye en su proceso la tecnología de flotación por ozono (ozonoflotación) (Figura 1).

Figura 1. Reactor a escala semipiloto para el cultivo de microalgas y la recolección de biomasa de alto valor mediante flotación por ozono.

Esta tecnología aplicada en el prototipo reduce las emisiones de carbono y la energía necesaria para limpiar el agua, produciendo microalgas como biomasa. La ozonoflotación es una alternativa tecnológica innovadora para la cosecha de microalgas, efectiva, escalable y que puede favorecer la intensificación de los procesos, entre otras ventajas adicionales como a) acondicionamiento de la biomasa para la etapa de extracción y/o recuperación de precursores de biocombustibles; b) mejoras en la estabilidad oxidativa del biodiésel; c) obtención de biomasa para la elaboración de productos valorizables como los ecoplásticos, biofertilizantes, bioturbosina, entre otros; y d) mejoras en el tratamiento de aguas residuales para su reutilización (Figura 2).

Figura 2. Procesamiento del cultivo y producción de biomasa microlagal para la obtención de productos de valor agregado como los ecoplásticos y el biodiesel.

Entre las tecnologías desarrolladas destaca la obtención de materiales ecoplásticos a partir de biomasa pulverizada y procesada por inyección adicionando glicerol como plastificante a través de un procesamiento termomecánico. Al comparar las características del ecoplástico de microalgas con otros materiales reportados observamos que las propiedades higroscópicas dependen de la naturaleza de la biomasa y que nuestro material podría utilizarse en aplicaciones industriales donde se requiere absorción de agua, así como la elaboración de objetos con usos funcionales de corto tiempo, como las bolsas, películas envolventes de alimentos y cosméticos, entre otros.