Microalgues, una font de biocombustible que també permet obtenir aliments i fàrmacs

"Desenvolupar una societat avançada basada en algues" és l'objectiu de MATSURI, un grup de 35 empreses i institucions japoneses creat per aprofitar el potencial de les microalgues en tres camps: generar energia, produir aliments i proveir de matèria primera per a molts altres productes.

Pot semblar excessiu parlar d'una societat basada en algues. A la seva web, MATSURI, acrònim en anglès de "microalgues cap a una indústria sostenible i resilient", però que en japonès també significa "festival", explica tot el que es pot obtenir de les algues, a part de biocombustible: plàstics i fibres sintètiques per a diversos aparells, roba i edificis, proteïnes, aliments per a animals, suplements alimentaris, cosmètics i medicaments.

La clau de la sostenibilitat prové del fet, expliquen, que les algues fan la fotosíntesi. Creixen, simplement, amb l'energia del sol i diòxid de carboni, a més d'aigua. Per tant, generen energia a partir del sol i, a més, ajuden a eliminar CO₂ de l'atmosfera.

La capacitat de les algues, o, més concretament, de les microalgues, que són microorganismes, va ser exposada a la revista Water el maig del 2021. L'article el signen Simone Merlo, Xavier Gabarrell i Ángela Pedroso, de l'Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA-UAB), i Sergio Rossi, que també va ser investigador en aquest centre durant molts anys i ara està a la Universitat del Salento, a Lecce, Itàlia.

Tal com apunten els autors, les microalgues contribueixen al desenvolupament sostenible gràcies a la seva capacitat per absorbir CO₂. I l'obtenció d'energia es pot combinar amb altres objectius.

"L'aplicació de les microalgues a la producció de biocombustible és extensa i es pot integrar amb altres objectius, com tractar aigües residuals, capturar i emmagatzemar carboni i produir aliments i altres béns que tenen el potencial d'incrementar el benestar d'un país."

Els investigadors creuen que el biocombustible procedent de les microalgues pot suplir parcialment els combustibles fòssils, però reconeixen que això "encara afronta molts reptes, sobretot en el vessant econòmic".

A la mateixa conclusió arriben enginyers indis en un article més recent publicat a Fuel aquest mes de febrer. Consideren que les microalgues són una alternativa adequada als biocombustibles basats en conreus alimentaris, però també reconeixen que això "encara és un somni i requereix molta més recerca per desenvolupar una tecnologia per a la biosíntesi de lípids".

Entre altres coses, apunten que el creixement de les microalgues té costos elevats a causa de la necessitat de fertilitzants, però que, si es fan servir aigües residuals com a medi, aquests costos es redueixen i "té l'avantatge de purificar aquestes aigües".

Lluny, encara, de la rendibilitat

Mario Giampietro, investigador ICREA de l'ICTA que estudia el problema de l'energia d'una manera àmplia, afirma al 324.cat que és "força escèptic" sobre la possibilitat que les microalgues siguin una solució. Utilitza com a exemple el problema dels plaguicides i fungicides, que es requereixen en grans quantitats als hivernacles per controlar malalties.

"Tenint en compte que les plantes estan interactuant molt menys en un hivernacle que les algues a l'aigua, podem assumir que un gran volum de contenidors per produir algues comportarà una alta probabilitat d'una invasió per altres espècies o de contaminació."

Per Giampietro, "aquesta tecnologia, tot i que està present des de fa temps, encara no ha arribat a un nivell comercial plenament madur".

Sergio Rossi, autor principal de l'article de Water, hi està d'acord, però amb matisos.

"De moment, ningú no es pren seriosament aquesta font d'energia, no pas perquè no sigui viable, sinó perquè continua sense ser competitiva. Però ho acabarà sent, i la seva aplicació, en la meva opinió, serà local."

Per tant, les microalgues no podran substituir a gran escala les energies fòssils, però tenen alguns avantatges sobre altres biocombustibles. Així, no competeixen amb la producció d'aliment. També es necessita terreny per conrear-les, però, com explica Rossi, "si es compara amb l'oli de de palma, per obtenir el mateix resultat només es necessita un 4% del terreny ocupat i, a més, pot ser terreny erm, inutilitzable per a l'agricultura, perquè no es fan créixer en terra ,com el blat o el gira-sol".

Giampietro afirma: "Si s'han de posar diners i esperances en un mètode alternatiu per produir combustibles líquids, jo soc partidari de combustibles sintètics basats en l'hidrogen, produït per fonts intermitents d'electricitat com el vent o el sol, abans que dels biocombustibles."

Però Giampietro vol destacar que aquest no és el problema real, que rau en el fet que "vivim en una civilització que ha estat generada per l'energia fòssil i que, més tard, ha pres forma amb el petroli i el gas natural".

Alta dependència dels combustibles fòssils

Els combustibles fòssils tenen un rendiment molt elevat: proporcionen deu vegades l'energia invertida. Per això, afegeix, "no requereixen grans inversions en tecnologia i treball net per unitat d'energia distribuïda a la societat, comparat amb fonts alternatives".

Qualsevol tipus de biocombustible està molt lluny d'aquest rendiment. Per això, sosté que la dependència dels combustibles fòssils és un gran problema, i afegeix: "Els biocombustibles, i no diguem només les microalgues, no representen una solució."

"Són massa cares i no escalables. Es poden fer servir per tractar aigües residuals i recuperar una mica d'energia o en situacions locals concretes. Però no hem de confondre la possibilitat de tenir petits efectes positius en problemes concrets de contaminació amb la qüestió de dur a terme una transició cap a una altra matriu energètica."

Rossi i els altres autors ja ho reconeixen en el seu article: "No estem dient que les microalgues siguin la solució als profunds problemes d'energia que afronta la humanitat, però aquests microorganismes poden ser una part de la solució que estem buscant."

Rossi amplia aquestes idees per al 324.cat. Primer, aporta un matís important: el biocombustible que es produeixi no ha de ser mai pensat per a grans exportacions d'energia. I cal canviar molt la mentalitat.

"Primer, consumint menys. Segon, tenint en compte que necessitarem biocombustible de transició a molts llocs del món on faltaran combustibles fòssils (com ja està passant) i que seran cada vegada més cars. I tercer, entenent que aquesta producció satisfarà una part de les necessitats, però probablement no totes. És un combustible de transició."

Per tant, les microalgues no resoldran la crisi climàtica, però, en la seva opinió, "serviran per salvar petites i mitjanes comunitats costaneres, en especial en països tropicals i subtropicals emergents".

Considera que "com més triguem a crear alternatives viables, més patirà la gent". Explica: "Les microalgues són fàcils de conrear i mantenir, és una energia que veig molt 'democràtica' i que servirà en aquestes dues properes dècades de transició cap a un model socioeconòmic diferent."

I referma la conclusió amb aquestes paraules.

"La solució ha de ser múltiple, no hi ha panacees ni receptes miraculoses. I repeteixo el que sempre dic abans de començar a aplicar res: hem de consumir molt menys i repartir els recursos de manera equitativa i raonable."

Incloure-hi els factors socioeconòmics

I això, molt probablement, no s'assolirà si predomina el que s'ha anomenat "ciència dels paios de l'elit" (elite folk science), amb què es vol qualificar l'ús d'una disciplina, no amb finalitats científiques, sinó ideològiques, per assegurar una visió concreta del món.

Giampietro diu que hi ha "imaginaris sociotecnològics inversemblants" que distorsionen la discussió sobre sostenibilitat i ens mouen a fer grans inversions en fonts alternatives "escollides sobre la base de llegendes polítiques".

En un article escrit per Giampetro i Silvio O. Funtowicz, de la Universitat de Bergen, a Noruega, i publicat el juliol del 2020 a Environmental Science & Policy es destaca un dels problemes essencials.

"L'explosió del creixement econòmic de les últimes dècades ha implicat doblar la població en 50 anys, el nivell de consum per càpita i l'impacte que en resulta en el medi ambient. Aquesta és una raó per preocupar-se i un argument per dir que ja és hora d'obrir una discussió ideològica i científica seriosa sobre les restriccions biofísiques i polítiques que limiten l'actual patró de creixement econòmic."

Per tant, el debat energètic és molt més ampli i les microalgues hi poden jugar un paper, però sempre que s'afrontin els altres problemes que Rossi i Giampietro destaquen. També ho diuen Rossi i els seus col·legues a l'article de Water.

"És essencial que l'avaluació de l'aprofitament d'aquesta tecnologia vagi acompanyada duna sèrie d'indicadors socioeconòmics que beneficiïn no només la indústria, sinó també l'interès del públic general."

Més enllà de l'obtenció d'energia, un dels camps on les microalgues poden jugar un paper important és l'alimentació. D'entrada, perquè, com hem explicat, si es fan servir per obtenir biocombustibles, no competeixen amb conreus alimentaris.

Però, a més, com diuen Rossi i els seus col·legues, les algues i microalgues es poden fer servir per substituir el blat de moro i la soja i per produir additius alimentaris.

Posen com a exemple Spirulina i Chlorella, dues microalgues que es poden fer créixer a nivell local i que proporcionarien diversos nutrients essencials, com vitamines, lípids i proteïnes.

A més, es poden seleccionar els conreus més interessants en poc temps, com expliquen investigadors de la Universitat de Califòrnia en un article publicat en el número de juliol-agost del 2020 de Biotechnology Advances. Hi descriuen diferents estratègies per augmentar el rendiment o el contingut en nutrients de les microalgues i desenvolupar un nou conreu que complementaria l'agricultura tradicional per afrontar la malnutrició, que afecta, almenys, un de cada nou habitants del planeta.

I també cal pensar en el seu paper en un camp amb tant potencial com és la producció de substàncies útils en medicina, com antioxidants, antivirals, antifúngics, antitumorals i altres compostos. Queda, però, molta feina per identificar les substàncies que poden ser útils, fer assajos preclínics i desenvolupar la seva producció comercial a gran escala. Així ho plantejaven investigadors xinesos en un article publicat al desembre a Marine Drugs.

La conclusió seria que les microalgues representen una opció interessant, sense que signifiquin, ni de bon tros, una solució a problemes molt amplis i complexos. I sempre que, a part de les qüestions tècniques, es valorin les socioeconòmiques i, com conclouen Rossi i els seus col·legues en el seu article, que es considerin "altres avantatges potencials per a l'ocupació, la conservació ambiental, l'acceptació social i la seguretat energètica", tot plegat per "beneficiar tothom i perseguir un desenvolupament sostenible".