Optimización del proceso de eliminación de CO2 y acumulación simultánea de PHAs en Nostoc Muscorum

Abstract

El biogás representa, hoy en día, una de las fuentes de energía renovables con mayor potencial. Sin embargo, la presencia de otros componentes, además del CH4, limitan su uso, y los elevados costes de limpieza (upgrading) del biogás para obtener un biometano de alta calidad reducen su competitividad. En este estudio se ha realizado la implementación de un proceso biotecnológico de upgrading de biogás en un fotobiorreactor tubular inoculado con un consorcio de cianobacterias y bacterias acoplado a una columna de absorción con el fin de obtener un biometano apto para la inserción en las redes de distribución españolas de gas natural. Para aumentar la competitividad de este proceso, se ha estudiado la posibilidad del aprovechamiento de la biomasa producida en el proceso anterior para la obtención de productos de alto valor añadido. Con este último objetivo, se analizó la capacidad de acumulación de bioplásticos (polihidroxibutiratos o PHB) por parte de la cianobacteria Nostoc Muscorum con CO2 como sustrato, sometiendo a esta cianobacteria a diferentes niveles de estrés a través de limitaciones de nitrógeno y fósforo y a distintas concentraciones y fuentes de carbono.

Biogas represents nowadays a renewable energy source with a large potential. However, the presence of contaminants apart from CH4 limits their use, and the high costs associated to current cleaning (upgrading) technologies to obtain a high quality biomethane reduce its competitiveness. This study focused on the implementation of a biotechnological biogas upgrading process using a closed photobioreactor inoculated with a cyanobacterial and bacterial consortium coupled to an external absorption column. The photosynthetic upgrading process was optimized in order to obtain a biomethane composition complying with the Spanish requirements to be injected into the natural gas grid. To increase the cost-effectiveness of the process, the possibility of producing high value-added products using the biomass produced in that process was analyzed. For this purpose, the ability of Nostoc muscorum to accumulate bioplastics (polyhydroxybutyrates, PHB) using CO2 as a carbon source was tested under different conditions of nitrogen and phosphorus limitation and supplementation of additional carbon sources.