Production and characterization of biodiesel from microalgae cultivated in a photobioreactor at laboratory scale

Abstract

Una promisoria fuente de biomasa para la producción de combustibles alternativos son las microalgas, ya que cuentan con un gran metabolismo fotosintético y son capaces de crecer rápidamente en términos de producción de biomasa con el fin de producir celulosa, almidones y aceites en grandes cantidades. El objetivo de este estudio fue completado obteniendo y caracterizando biodiesel producido a partir de microalgas nativas cultivadas en condiciones de laboratorio controladas. En primer lugar, se produjo biodiesel a partir de lípidos extraídos por dos metodologías (lípidos neutros y totales) y directamente de la biomasa de algas se seca. El aceite de soja comercial fue utilizado para producir biodiesel de soja como control positivo. La reacción de transesterificación se llevó a cabo en presencia de un catalizador homogéneo hidróxido de potasio (KOH) y metanol (CH3OH). Cromatografía de capa fina (TLC) y valores Rf se aplicaron para evaluar la eficiencia de la reacción de transesterificación en primera instancia. Por otra parte, cromatografía de gases con detector de espectrometría de masas (GC-MS) y cromatografía de gases con detector de ionización de llama (GC-FID) fue aplicado para la identificación y cuantificación de los ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME). Las muestras de biodiesel de microalgas, están compuestas por: tetradecanoato de metilo (14:0) (2.94 %), palmitato de metilo (16:0) (7.18 %), 9,12,15 éster metílico octadecanoico (18:3) (1.16 %), 9,12 éster metílico octadecanoico (18:2) (39.47 %), 9 éster metílico octadecanoico (18:1) (33.29 %), estearato de metilo (18:0) (5.37 %), fitol (2.48 %) y tetratriacontano (8.11 %). La cuantificación se llevó a cabo empleando dodecanoato de metilo (12:0) como el estándar interno y dos estándares linoleato de metilo (18:2) y palmitato de metilo (16:0). Curvas de calibración se construyeron relacionando la masa (m) y el área (A) entre m(16:0)/m(12:0) vs. A(16:0)/A(12:0) y m(18:2)/m(12:0) vs A(18:2)/A(12:0). Un factor de respuesta 1:1 entre los ésteres que contienen de 14 a 20 átomos de carbonos fue demostrado. En conclusión, el proceso de producción de biodiesel a partir de lípidos neutros de microalgas es el proceso más eficiente. El porcentaje de rendimiento de la reacción de transesterificación para la muestra de biodiesel producido a partir de lípidos neutros de microalgas fue 5,04%.