Efecto de la dosificación de CO2 en la cinética de crecimiento de microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquuss

Milton Cesar Ararat Orozco; Oscar Eduardo Sanclemente Reyes; Leonardo Vergara Patiño

doi:10.22490/21456453.3482

Vol. 12 Núm. 1 (2021)

Publicado 23-12-2020

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Derechos de autor 2020 Revista de Investigación Agraria y Ambiental

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Área Ambiental

Efecto de la dosificación de CO2 en la cinética de crecimiento de microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquuss

DOI: https://doi.org/10.22490/21456453.3482

Milton Cesar Ararat Orozco Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Oscar Eduardo Sanclemente Reyes Universidad Nacional Abierta y a Distancia

Leonardo Vergara Patiño Corporación Autónoma Regional del Valle del Cauca- CVC.

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Contextualización: actualmente se ha incrementado el interés en la producción de microalgas debido a los diferentes usos de la biomasa microalgal en algunos sectores industriales, además de la posibilidad de emplearse en la mitigación de gases de efecto invernadero gracias a su alta capacidad para la captura de CO₂.

Vacío de conocimiento: como parte del Acuerdo de Paris en 2015, Colombia se comprometió en reducir un 20% sus emisiones de gases efecto invernadero, con el propósito de contribuir a la meta establecida para 2050; por esta razón, se deben desarrollar investigaciones y planes de acción enfocados a este objetivo.

Propósito del estudio: el propósito de este estudio es evaluar del efecto de la inducción de CO₂ en diferentes concentraciones sobre la cinética de crecimiento de Chlorella Vulgaris CV_2714A y Scenedesmus Obliquus SOB_001 en un sistema de fotobiorreactores a escala laboratorio, en un volumen de 3,8 L de medio de cultivo (solución NPK + micronutrientes).

Metodología: los ensayos se realizaron en fotoperiodos con 12 h de luz y 12 h de oscuridad durante 5 días consecutivos. El diseño experimental aleatorizado cuyas fuentes de variación fueron: especie microalgas y dosificación de CO₂ (0, 2, 6,5, y 12,8 L. día^-1) con iluminación artificial por lámpara fluorescente de 4400 lúmenes. Se estimó la concentración celular por medio de la aproximación numérica en cámara de “Neubauer” con la metodología usada por Darki et al. (2017), además de tasa de crecimiento y tiempo de duplicación celular en días de acuerdo con Andersen, (2005). Los datos fueron sometidos al análisis de varianza y pruebas de medias de Tukey (p < 0,05).

Resultados y conclusiones: los resultados en los diferentes ensayos mostraron mayor concentración celular en C. vulgaris en comparación con S. obliquus. En cuanto al suministro de CO₂, las 2 especies obtuvieron respuesta significativamente mayor (p <0,05) a la dosis de 6.5 L. día^-1 alcanzando concentración es celulares de 2.59 x 10⁷ cel.ml^-1 y 4.62 x 10⁶ cel.ml^-1 respectivamente. Estos resultados permiten concluir que el cultivo de estas microalgas asociado a la dosis de CO₂ puede favorecer a su rápido crecimiento y producción de biomasa, al tiempo que, también puede contribuir a otros estudios sobre disminución de gases de efecto invernadero.

Palabras clave: Cambio climático, fotobiorreactores, crecimiento celular, biomasa

Abd El Baky, H., El-Baroty, G., Bouaid, A., Martinez, M., y Aracil, J. (2012). Enhancement of lipid accumulation in Scenedesmus obliquus by Optimizing CO2 and Fe3+ levels for biodiesel production. Bioresource Technology, 429-432. doi: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.05.104

Ammar, S. (2016). Cultivation of Microalgae Chlorella vulgaris in Airlift photobioreactor for Biomass Production using commercial NPK Nutrients. Al-Khwarizmi Engineering Journal, 12(1), 90-99. Retrieved from https://www.iasj.net/iasj?func=article&aId=107937

Andersen, R. (2005). Algal Culturing Techniques. Academic Press.

Barsanti, L. G. (2006). Algae: Anatomy, Biochemistry, and Biotechnology (1st Edition ed.). CRC Press.

Ararat M., Sinisterra C., y Hernández C. (2014). Valoraciones agronómicas y de rendimiento en la cosecha de “papa china” (Colocasia esculenta L.) en el trópico húmedo colombiano. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, Vol. 5 (2), 169-180. https://doi.org/10.22490/21456453.1335

Blunden, J., Arndt, D., y Hartfield, G. (Agosto de 2018). State of the Climate in 2017. 99(8). https://doi.org/10.1175/2018BAMSStateoftheClimate.1

Darki, B. S. (2017). Effect of nutrients on total lipid content and fatty acids profile of Scenedesmus obliquus. Brazilian Archives of Biology and Technology, 60, 1-12. doi: http://dx.doi.org/10.1590/1678-4324-2017160304

Enzing, C., Ploeg, M., Barbosa, M., y Sijtsma, L. (2014). Microalgae-based products for the food and feed sector: an outlook for Europe. (M. Vigani, C. Parisi, & E. Rodríguez, Edits.) http://dx.doi.org/10.2791/3339

Farroq, W. S. (2015). Water use and its recycling in microalgae cultivation for biofuel application. Bioresource Technology, 73 - 81. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.10.140

Intergovernmental Panel on Climate Change IPCC. (2014). Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Retrieved from https://archive.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar5/syr/SYR_AR5_FINAL_full_wcover.pdf

Kassim, M. M., Meng T. (2017). Carbon dioxide (CO2) biofixation by microalgae and its potential for biorefinery and biofuel production. Science of the Total Environment, 1121 - 1129. Retrieved from https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.01.172

Lee, E. J. (2015). Growth kinetic models for microalgae cultivation: A review. Algal Research, 497 - 512. Recuperate de https://doi.org/10.1016/j.algal.2015.10.004

Monsalve Castro, L. M., Valencia Trujillo, F. L., Guzmán Lenis, A. R., Duque Chaves, C. M., Pérez Giraldo, D. A., Valderrama L., C. F., Moraes Boldini, J., y Polanco Puerta, M. F. (2019). Capítulo 2: Servicio ecosistémico de abastecimiento: alimentos. Libros Universidad Nacional Abierta Y a Distancia, 34 - 56. https://doi.org/10.22490/9789586516358.02

Montenegro Gómez, S. P., Barrera Berdugo, S. E., Chiriví Salomón, J. S., Pulido Pulido, S. Y., Sepúlveda Casadiego, Y. A., Vinasco Guzmán, M. C., y Palomino Leiva, M. L. (2019). Capítulo 9. Prevención de la erosión y conservación de la fertilidad del suelo. Libros Universidad Nacional Abierta Y a Distancia, 172 - 187. https://doi.org/10.22490/9789586516358.09

Mosquera, R. A., Carmona, M. E., Pulido, S. Y., Vinasco, M. C., Moraes, J., Barrera, S. E., & Montenegro, S. P. (2019). Capítulo 4. Recursos Medicinales. Libros Universidad Nacional Abierta Y a Distancia. doi: https://doi.org/10.22490/9789586516358.04

Organización Mundial de la Salud y Organización Meteorológica Mundial OMS. (2012). Atlas de la Salud y del Clima. Obtenido de Biblioteca de la OMM - Exposición de publicaciones: https://apps.who.int/iris/handle/10665/112303

Ortiz, E., Casazza, A., Aliakbarian, B., Perego, P., Coverti, A., y Monteiro, J. (2014). Production of Chlorella vulgaris as a source of essential fatty acids in a tubular photobioreactor continuously fed with air enriched with CO2 at different concentrations. Biotechnology Progress, 916-922. doi: https://doi.org/10.1002/btpr.1885

Patiño, S. S. (2018). Captura de carbono en biomasa en plantaciones forestales y sistemas agroforestales en Armero-Guayabal, Tolima, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 121 - 134. doi: https://doi.org/10.22490/21456453.2312

Pulido, S. Y., Mosquera Mena, R. A., Rodríguez Espinosa, S. A., Fonseca Lara, M. R., Montenegro Gómez, S. P., Valencia Trujillo, F. L., y Barrera Berdugo, S. E. (2019). Capítulo 12. Hábitat para especies. Libros Universidad Nacional Abierta Y a Distancia, 212 - 224. https://doi.org/10.22490/9789586516358.12

Ramírez, J. (2017). Viabilidad en la producción de biomasa microalgal a partir de fotobioreactores solares en el Valle del Cauca, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 127 - 140. https://doi.org/10.22490/21456453.2039

Razzak, S. A. (2017). Biological CO2 fixation with production of microalgae in wastewater – A review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 76, 379 - 390. https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.02.038

Sanclemente, Ó. P. (2012). Análisis del balance energético de diferentes sistemas de manejo agroecológico del suelo, en el cultivo del maíz. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 3(1), 41-46. https://doi.org/10.22490/21456453.929

Sierra, S. C. (2015). Estrategias de adaptación al cambio climático en dos localidades del municipio de Junín, Cundinamarca, Colombia. Revista de Investigación Agraria y Ambiental, 227- 237. https://doi.org/10.22490/21456453.1282

Venkata, S. R. Rohit MV., Chiranjeevi P., Chandra R. Navaneetha B. (2015). Heterotrophic microalgae cultivation to synergize biodiesel production with waste remediation: Progress and perspectives. Bioresource Technology, 186, 169 - 178. Recuperate de https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.10.056

Zheng, H., Gao, Z., Yin, F., Ji, X., & Huang, H. (2012). Effect of CO2 supply conditions on lipid production of Chlorella vulgaris from enzymatic hydrolysates of lipid-extracted microalgal biomass residues. Bioresource Technology, 126, 24-30. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.09.048

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Ararat Orozco, M. C., Sanclemente Reyes, O. E., & Vergara Patiño, L. (2020). Efecto de la dosificación de CO2 en la cinética de crecimiento de microalgas Chlorella vulgaris y Scenedesmus obliquuss. Revista De Investigación Agraria Y Ambiental, 12(1), 89-100. https://doi.org/10.22490/21456453.3482

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