Sandia National Laboratories está probando si uno de los lagos más grandes y contaminados de California puede transformarse en uno de los más productivos y rentables. El Salton Sea de 350 millas cuadradas del sur de California tiene problemas bien documentados relacionados con niveles elevados de nitrógeno y fósforo de la escorrentía agrícola. Las algas se nutren de estos elementos, un hecho que causa problemas ambientales, pero que también podría ser una solución a esos problemas.

Sandia tiene la intención de aprovechar la inclinación de las algas por el crecimiento prolífico para limpiar estos contaminantes y detener la proliferación de algas dañinas mientras crea una energía renovable, fuente doméstica de combustible. Las algas se pueden convertir fácilmente en combustibles y productos químicos mediante un proceso de fermentación patentado por Sandia Labs.

La Oficina de Tecnología de Bioenergía del Departamento de Energía (BETO) estima que EE. UU. Puede producir al menos mil millones de toneladas de materias primas para biocombustibles cada año. y si lo hiciera, tendría un impacto social positivo, impactos económicos y ambientales. Esa cantidad equivale a aproximadamente el 30 por ciento de la necesidad de nuestra nación de combustibles que no tendrían que ser importados. Entre estas materias primas, Las algas son únicas porque crecen exponencialmente:en otras palabras, en las condiciones adecuadas, duplicando todos los días.

BETO está financiando la rehabilitación de biomasa marina de Salton de Sandia, o SABRE, Project porque ayudará a determinar si las algas pueden ser una parte viable de la solución a la necesidad de nuestra nación de diversas fuentes de energía.

Después de solo unos meses, El bioquímico de Sandia, Ryan Davis, está entusiasmado con las perspectivas. "Los primeros resultados que ya estamos obteniendo del Mar de Salton parecen ser superiores a los resultados de sistemas de algas similares. Es realmente prometedor".

Prueba de la eficacia de un sistema de cultivo de algas más nuevo

Cuando los funcionarios estatales y locales se reunieron junto a un afluente del Mar de Salton uno brillante, mañana calurosa a finales de mayo, fue para marcar el inicio de la segunda fase del proyecto. Durante la primera fase, Sandia se asoció con Texas A&M AgriLife Research para probar si un método más nuevo de cultivo de algas podría ser tan productivo como uno antiguo, método más establecido.

Tradicionalmente, las empresas cultivan especies únicas de algas en conductos de agua, estructuras que se asemejan vagamente a pequeñas pistas de carreras o bañeras gigantes. Los raceways producen algas muy adecuadas para la elaboración de productos nutricionales de alto valor como la espirulina o el betacaroteno. así como otros nutracéuticos. Las pistas de carreras también ofrecen a los cultivadores mucho control. Pero existen algunos inconvenientes. Generalmente son de alto mantenimiento, requiriendo técnicos capacitados, fertilizantes costosos, dióxido de carbono y agua de alta calidad.

Adicionalmente, Se estima que el 30 por ciento de la producción en las granjas de algas se puede perder cada año debido a los choques de estanques relacionados con las plagas. Sandia está investigando actualmente para minimizar los choques, incluida la prueba de cepas de algas para determinar su resistencia a diversos depredadores y enfermedades, y aprender a detectar las señales de un inminente derrumbe de un estanque.

El método de cultivo más nuevo se llama un sistema de flujo de "depurador de césped de algas", utilizado para cultivar una colección de especies de algas nativas. Para el ojo inexperto, el sistema parece una canaleta de lluvia independiente. Gorgotea silenciosamente mientras el agua se pulsa en ondas a través de un flujo inclinado. Las algas consumen los nutrientes, y sale agua limpia por el extremo inferior.

El sistema funciona con bombas de energía solar, requiriendo casi cero mantenimiento, a excepción de la recolección periódica de algas que se puede realizar utilizando equipos agrícolas comunes. Sandia diseñó el sistema de bomba de energía renovable que proporciona agua al flujo. La tecnología y los componentes del floway fueron desarrollados por una empresa llamada HydroMentia Technologies LLC.

Basado en los primeros resultados de las pruebas en Texas, Los depuradores de césped pueden producir una cantidad de algas comparable a los conductos de rodadura. Y son perfectos para lugares con acres de propiedades inmobiliarias económicas, agua rica en nutrientes (sin necesidad de fertilizantes adicionales) y toneladas de sol, como el Mar de Salton.

El tipo de sistema de césped que se está probando para el Proyecto SABRE tiene otros beneficios. Está creciendo algas que son nativas de la zona, por lo que, naturalmente, es más resistente a los ataques de patógenos y depredadores locales. La textura espesa de las algas también se presta a una fácil recolección.

Una de las críticas dirigidas a las algas como fuente de biocombustible es que utilizan demasiada agua. Davis no está de acuerdo con esta crítica. "Hay agua y luego hay agua, ", dijo." Hemos demostrado que podemos cultivar algas en sistemas de depuradores de césped utilizando agua llena de componentes desagradables. Y todavía prospera ". En otras palabras, No hay mucho que se pueda hacer con esta agua hasta que se eliminen los contaminantes.

Cultivando algas para controlar la naturaleza, crecimiento incontrolado de algas

Las floraciones de algas pueden crecer tanto que son visibles desde el espacio exterior, como es el caso del lago Okeechobee, Lago Erie, la Bahía de Chesapeake y el Golfo de México. Las flores no son directamente tóxicas para los peces, pero en determinadas condiciones pueden resultar perjudiciales para la vida marina y humana. Cuando las flores mueren, el proceso de descomposición puede dejar las vías fluviales con "zonas muertas, "áreas con poco oxígeno que hacen que los peces se asfixien. Si se ingieren, Ciertas especies de algas nocivas también pueden causar síntomas similares a los de la gripe en las personas y la muerte en las mascotas. según testimonio del Congreso.

Las floraciones de algas también ocurren en el Mar de Salton. Davis explica que el mar es el punto de acumulación de toda el agua de escorrentía agrícola de una de las áreas agrícolas más grandes de los Estados Unidos. Nitrógeno, el fósforo y otros elementos de los fertilizantes se depositan continuamente en el mar. La presencia de estos elementos alimenta las floraciones de algas, con consecuencias negativas que pueden caer en cascada por todo el ecosistema.

Miles de asfixiados, Los peces muertos son visibles en las orillas del Mar de Salton cada año. El olor no ha hecho nada positivo para los negocios de la zona, según un estudio elaborado por Tourism Economics para la Oficina de Visitantes y Convenciones de Palm Springs. Adicionalmente, Los estudios sugieren que la muerte de aves en el área puede estar relacionada con cepas de algas que producen toxinas.

"La liberación de productos químicos sin tratar en vías fluviales abiertas tiene amplios impactos ecológicos, "Dijo Davis.

Irónicamente, el cultivo de algas podría eliminar los efectos nocivos del crecimiento natural desenfrenado de algas. El agua de uno de los tres principales afluentes del Mar Salton fluye hacia el depurador de césped del Proyecto SABRE de 900 pies. Las algas que crecen dentro del sistema depurador se alimentan y eliminan los productos químicos del agua a medida que pasa. A medida que el agua pasa del sistema de regreso al afluente, El equipo de Sandia espera que los elementos que impulsan la proliferación de algas se hayan eliminado en cantidades significativas.

Si el Proyecto SABRE tiene éxito, podría proporcionar un modelo de remediación para la proliferación de algas en todo el país. Hay esperanzas de que el Valle Imperial también se beneficie. Al cubrir miles de acres de tierra seca, el retroceso de las costas del Mar de Salton con cultivos de algas, Las operaciones de depuradores de césped podrían reducir la contaminación del aire generada por el polvo tóxico. Las refinerías de algas también podrían brindar nuevas oportunidades económicas.

Sandia se asoció con el Distrito de Irrigación Imperial para ayudar a que el Proyecto SABRE despegara. "Un defensor de la energía renovable y un defensor del Mar de Salton, el distrito cree que proyectos como este tienen el potencial de hacer una diferencia significativa, "dijo el Oficial de Especialista en Comunicaciones de Medios del distrito, Campeona de Marion. "Tenemos muchas esperanzas de que este proyecto dé buenos resultados, energía renovable limpia al tiempo que proporciona un proceso natural y seguro para eliminar los productos químicos, proteger la vida silvestre del área para las generaciones venideras ".