Cosecha de algas por medio de centrífugas

¿Cómo cosechar algas?

Cosecha de algas por medio de centrífugas

¿Qué son las algas?

Las algas son organismos acuáticos simples, sin flores, diversos y extendidos por todo el planeta y que juegan un papel importante en la cadena alimentaria acuática. Las algas producen alrededor del 70% del oxígeno de la atmósfera, y se pueden clasificar principalmente en microalgas y macroalgas.

¿Qué pueden hacer las algas?

Las algas microscópicas unicelulares se denominan microalgas y las plantas multicelulares filamentosas, membranosas, tubulares o foliares se denominan macroalgas, que son plantas autotróficas liberadoras de oxígeno. Su crecimiento no requiere agua dulce, suelo o fertilizantes, lo que reduce la necesidad de tierra y recursos naturales y elimina las emisiones del cultivo o riego de cultivos, siendo así muy beneficioso para el medio ambiente.

Las algas tienen altos valores industriales, agrícolas, comestibles y farmacéuticos. No solo se puede extraer o usar para fabricar yodo, potasio, fucoidan, manitol, metano, etanol, aceite liviano, aceite lubricante, parafina, caucho, plástico y muchos otros productos industriales, sino que también se puede refinar y procesar como un nueva fuente de bioenergía para producir biodiesel.

Según datos de investigaciones relevantes, por cada 1 tonelada de microalgas cultivadas, se pueden lograr 2 toneladas de reducción de emisiones de CO2. Además, las algas contienen una gran cantidad de bioaceite, y el valor teórico de la producción de aceite por unidad de área es mucho mayor que el de otras plantas. En cada hectárea de terreno, la producción anual de aceite de maíz es de solo 120 litros y de soja de 440 litros, mientras que las algas pueden llegar a los 15.000 a 80.000 litros.

¿Cómo cosechar algas?

Sin embargo, la recolección de microalgas no es tan simple. No existe un único método mejor para recolectar microalgas. La elección de la tecnología de recolección preferida depende de la especie de alga, el medio de crecimiento, la producción de alga, el producto final y el costo-beneficio de la producción.

La cosecha se define como la separación de las algas de un medio de cultivo. Las técnicas para recolectar algas incluyen sedimentación o flotación, centrifugación y filtración.

En este proceso, una máquina de uso común es una centrífuga de flujo continuo. Es eficiente y recoge tanto algas como otras partículas. Sin embargo, se usa más comúnmente para la producción de productos de valor agregado a partir de algas. La centrífuga puede lograr una alta sequedad de la torta en la separación y una baja demanda de energía durante el proceso.

La centrífuga de pila de discos y la centrífuga decantadora pueden acortar en gran medida el ciclo de producción acelerando el tiempo de clarificación y reduciendo los costos de mano de obra y garantizando la pureza de los productos finales al mismo tiempo.

I. Centrífuga de pila de discos

Una centrífuga de pila de discos es un tipo específico de separador centrífugo. Se agrega un conjunto de placas cónicas (pila de discos) al recipiente de un separador centrífugo. La adición de la 'pila de discos' introduce un área más de asentamiento. Esta área de superficie adicional acelera exponencialmente el proceso de separación.

La ventaja de esta centrífuga para la recolección de algas es su capacidad para producir en un solo paso, un concentrado que contiene 15-25% de sólidos sin adición de productos químicos. Esta máquina concentró varios tipos de microalgas de manera efectiva, y el TSS (Sólidos Totales Suspendidos) del concentrado estuvo entre 12% y 25%. El grado de clarificación de la suspensión de algas aumenta con el aumento del tiempo de residencia (disminución de la tasa de alimentación) y la concentración de sólidos expulsados se ve afectada por los intervalos entre deslodos sucesivos. Dado que toda la suspensión tiene que ponerse en rotación para crear una fuerza centrífuga de hasta 10.000 g, la demanda de energía específica es relativamente alta. Por lo tanto, este proceso es adecuado especialmente para instalaciones pequeñas y medianas.

II. Centrífuga decantadora

La centrífuga de descarga con cinta transportadora continua tipo espiral (decantador) se caracteriza por un recipiente cónico horizontal. El tazón contiene un transportador de tornillo que gira en la misma dirección pero a una velocidad ligeramente mayor. El alimento ingresa a través de un tubo axial en el centro del rotor, pasa a través de las aberturas en el transportador de tornillo y es arrojado a la pared del rotor. Los sólidos depositados se mueven mediante un transportador de tornillo helicoidal por una playa inclinada fuera del líquido y las descargas.

Mohn (1980) usó con éxito una centrífuga de tornillo para varias concentraciones de lodos de tipo alga y obtuvo un 22 % de TSS a partir de un 2 % de lodos de algas con TSS. La fiabilidad de este dispositivo parece excelente pero el consumo de energía es demasiado alto. Entonces, se adoptó un proceso de dos etapas, que agregó un proceso de preconcentración antes del decantador. De esta manera, el agua se ha separado de antemano, por lo que hay menos agua que el decantador necesita separar. Por lo tanto, este proceso es adecuado especialmente para operaciones a gran escala.