Les microalgues marines de les Illes Canàries, aliades de la descarbonització

Hi ha éssers vius microscòpics que són capaços de convertir les emissions de CO₂ en biomassa amb nombroses aplicacions industrials d'alt interès, des de biocombustibles i biomaterials fins a compostos bioactius i biofertilitzants. Aquests organismes són les microalgues, algues microscòpiques que igual que les plantes superiors, realitzen la fotosíntesi, podent captar aquest CO₂ emès (per exemple, per les centrals elèctriques) transformant-lo en recursos valuosos mentre alliberen oxigen. 

Les Illes Canàries, per les seves característiques geoclimàtiques (temperatures temperades i clima estable durant tot l'any, amb abundant llum solar diària i elevats nivells d'irradiació) són l'enclavament perfecte per al cultiu d'algues. Per això, el Departament de Biotecnologia de l'Institut Tecnològic de Canàries (ITC) fa més de tres dècades que estudia les microalgues i optimitza la viabilitat tècnica, econòmica i mediambiental del procés productiu del cultiu, collit i postprocessat d'aquests microorganismes.

El projecte pilot amb Endesa

En línia amb el seu compromís per assolir una descarbonització completa el 2040, Endesa manté la seva aposta per la sostenibilitat i per buscar solucions innovadores que fusionen el potencial de la naturalesa amb els avenços científics.

Amb el propòsit d'explorar la potencialitat de les microalgues marines natives de Canàries a la captació directa de CO₂ procedent d'emissions de gasos de combustió de centrals elèctriques, Endesa ha cedit de manera temporal una parcel·la a l'ITC a la Central Tèrmica de Juan Grande, en què s'ha instal·lat una planta pilot per al cultiu de microalgues amb connexió directa a les xemeneies d'emissions dels gasos de combustió.

La inversió de la planta ha estat finançada tant pel Cabildo de Gran Canaria, a través de la Plataforma BIOASIS coordinada per la SPEGC, com pel Govern Regional mitjançant el projecte BLUEACT (Next Generation EU), i els treballs de recerca s'estan realitzant sota el marc dels projectes d' I+D+i THINKINAZUL (finançat dins del PRTR pel Ministeri de Ciència i pel Govern de Canàries) i ACUICONECTA (cofinançat al 85% amb fons FEDER dins del Programa Interreg MAC 2021-2027). 

Com transformen les microalgues el CO₂ d'na central elèctrica?

A través del procés de la fotosíntesi, les microalgues són capaços d'incorporar i transformar el CO₂ contingut a les emissions dels gasos de combustió en diversos compostos bioquímics com lípids, proteïnes, carbohidrats i pigments, realitzant així aquesta valuosa labor de captar carboni.

D'altra banda, les concentracions de CO₂ a l'atmosfera no són suficients per suportar un cultiu massiu de microalgues que garanteixi una producció viable a escala industrial. Per aquesta raó, l'aqüicultura vegetal marina terrestre requereix l'aportació de quantitats substancials de carboni inorgànic, en la majoria dels casos en forma de CO₂ gasós, i es pot substituir en múltiples aplicacions per emissions de gasos de combustió directa.

S'estima que es requereixen fins a 200 tones (t) de CO₂ per produir 100 t de biomassa de microalgues, per la qual cosa aquesta activitat aqüícola que contribueix a la captura del CO₂ podria provenir de gasos de combustió de centrals elèctriques, alhora que es millora de forma substancial la seva viabilitat econòmica. 

La biomassa generada, després de la captura d'emissions de gasos de combustió, podria utilitzar-se a més per a aplicacions bioenergètiques, de manera que s'aconseguiria una reducció de la petjada de carboni d'ambdós sectors (elèctric i aqüícola). D'altra banda, si la seva aplicació fos en biomaterials o substrats a terres agrícoles, on la permanència del carboni fos duradora, podria fins i tot ajudar a la reducció de l'efecte del canvi climàtic i, per tant, a la consecució de crèdits de carboni.

L'innovador concepte “barreja” en la producció de microalgues marines

Les microalgues no només són capaços de capturar aquest CO₂ directament dels gasos de combustió, sinó que a més aquests microorganismes poden utilitzar els abocaments i efluents que generen els majors impactes al medi marí, com són les aigües residuals i la salmorra procedent de la dessalació, aconseguint bioremeiar-los i així afavorir la reducció dels seus impactes en l'ecosistema.

Investigacions i desenvolupaments tecnològics previs realitzats a l'ITC van fonamentar el concepte “barreja”, que combina aquests dos abocaments, amb l'objectiu de viabilitzar tècnicament, econòmicament i mediambientalment el procés de producció de les microalgues per obtenir una aigua rica en nutrients amb una salinitat semblant a la de l'aigua de mar. D'aquesta manera, una major biodiversitat de microalgues marines amb diferents aplicacions industrials podria aprofitar els nutrients presents a les aigües residuals en un medi marí gràcies a l'aportació de les sals presents a la salmorra. 

Aquest nou concepte de mescla, juntament amb la captació d'emissions de gasos de combustió de Centrals Tèrmiques, és un enfocament totalment nou als camps del tractament del cicle de l'aigua, de captació de CO₂, així com de producció de biomassa vegetal marina. Aquesta tecnologia comportaria evitar la importació de fertilitzants de l'exterior en aprofitar els nutrients inorgànics dels abocaments més importants de les illes, estalviant així costos econòmics i minimitzant l'impacte en el medi marí, ja que es genera un abocament únic amb salinitat similar a la del medi receptor i bioremediació per les algues.

Per tant, es tracta d'un innovador sistema de producció de microalgues marines basat en un nou concepte de gestió del cicle de l'aigua més sostenible, circular i integrat que es pot replicar a les Canàries i al món, produint enormes beneficis econòmics i ambientals, com la producció de biocombustibles i altres productes d'interès per al mercat, la preservació del medi marí, la reducció de la petjada de carboni i l'impuls de la bioeconomia a les comunitats més vulnerables als efectes climàtics.

Pla de futur: biomassa, aqüivoltaica i Transició Justa

El projecte pilot que desenvolupem amb Endesa a la Central Tèrmica de Juan Grande permetrà valorar aquesta solució operativa per a l'obtenció de biomassa amb múltiples aplicacions, sumant la captura dels seus gasos de combustió (procedents a futur de biocombustibles) a la barreja d'aquests abocaments, a les seus centrals en fase de transició, per a una tecnologia d'avantguarda i sostenible en la descarbonització i la transició energètica.

A més, cal afegir que les microalgues no requereixen terrenys fèrtils per a la seva producció, ja que, en cultivar-se en piscines, poden ocupar terrenys degradats i/o sòls no fèrtils. D'aquesta manera, s'obre la possibilitat a mitjà termini de crear un escenari on Endesa, de la mà de l'ITC, instal·li una planta demostrativa de 12 hectàrees en sòls degradats i/o irrecuperables per a l'agricultura, on confluir CO₂, aigües residuals i salmorra. Aquesta planta, no només reduiria les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle, sinó que a més contribuiria a donar una solució per a altres fonts de contaminació problemàtiques a les illes i alhora es generarien recursos valuosos com a biocombustibles, entre d'altres. Aquesta nova planta d'escala precomercial es desenvoluparia sota autosuficiència energètica amb plaques fotovoltaiques que actuarien a més de paravents (encunyant el terme “acuivoltaica”).

Aquest planejament contempla la reutilització de l'efluent bioremediat com a reg dels aiguamolls dels voltants amb l'objectiu de la seva recuperació ambiental i paisatgística, i d'aquesta manera afavorir-ne la preservació, la protecció, la conservació i la restauració d'aquestes zones annexes (categoritzades en el planejament vigent de molt alt valor natural). Encara més, l'aiguamoll constituiria en si mateix un altre embornal de CO₂. A això s'hi afegeix que l'activitat aqüícola generaria llocs de treball, contribuint a diversificar l'economia canària. Això s'alinea amb un dels grans eixos estratègics de la descarbonització completa d'Endesa que és traçar un pla per preservar el context social i econòmic, apostant per la Transició Justa.