Múnich, Alemania.- Debido a que algunas cultivos de alimentos son usados para la producción de energía, millones de personas están amenazados por el hambre. Las microalgas pueden proveer una alternativa: ellas sólo necesitan luz del sol para crecer. Pero el mayor desafío es reproducir con exactitud la luz del sol en el laboratorio. En colaboración con la empresa FUTURELED, los científicos de la Technische Universität München vienen desarrollando una metodología para estimular toda clase de situaciones de luz.

Los científicos estiman que existen más de 50 000 especies de microalgas y cianobacterias. De estas, 5000 son conocidas. Pero sólo 10 vienen siendo explotadas con éxito comercial. Sin embargo, debido a que las microalgas son poco exigentes, podrían ayudar resolver los problemas planteados por la utilización de los cultivos de alimentos para la producción de energía.

“Las microalgas crecen mucho más rápido que la soja o el maíz. Ellas no requieren tierras fértiles ni pesticidas y tienen una producción diez veces mayor por hectárea” dijo el profesor Thomas Brück, director del Department of Industrial Biocatalysis en la TU München.

En una investigación detallada sobre tipos específicos de microalgas, los científicos descubrieron una variedad de productos promisorios. Muchas de las microalgas producen intermediarios químicos y sintetizan proteína y grasas. Mientras que la masa de proteína puede ser usada como dieta para el ganado, las grasas pueden ser convertidos en combustibles.

Incremento de la productividad

Aun cuando dentro de las especies unicelulares, la capacidad de producir productos específicos varía ampliamente. “En nuestras investigaciones registramos amplias diferencias en la productividad” manifestó Brück. “Así que no sólo debemos identificar la especie correcta sino también cultivar los candidatos con una alta productividad”.

En el contexto de su trabajo, los científicos, en colaboración con la empresa FUTURELED GmbH, han desarrollado una combinación única de luz y simulación del clima para optimizar el cultivo de las microalgas. El sistema usa el espectro de la LEDs para simular el espectro natural de la luz solar.

Simulación precisa

“Nadie puede realmente predecir si las microalgas de los trópicos serán tan productivas bajos las condiciones de luz de Alemania como en su ambiente nativo” dijo Brück. “Nadie conoce si los candidatos que funcionan aquí serán igual de exitosos en la condiciones de luz del Sahara. Pero ahora estamos probando todas esas cosas en nuestro laboratorio”.

Los LEDs de alta eficiencia proveen luz con una longitud de onda de 400 a 800 nanómetros y una intensidad de radiación de 1000 watts/m2 con una distribución de intensidad muy similar a los modelos naturales de luz solar. Los varios tipos de LED pueden ser controlados de forma individual, permitiendo a los científicos programas un espectro específico.

Tecnología LED superior

Esta clase de instalaciones no podría ser posible usando lámparas incandescentes o fluorescente. Las lámparas incandescentes generan calor y las lámparas fluorescentes no producen todo el espectro de luz solar en la intensidad requerida. Determinar la longitud de onda requerida es imposible en ambas variantes.

Además, el ancho de banda espectral de las LEDs fueron específicamente sintonizadas para el cambio molecular que controla el crecimiento de las microalgas. Si estas proporciones del espectro no son apropiadamente reproducidos, los resultados pueden ser distorsionados significativamente.