Biorrefinería Sostenible de Algas para Agricultura y Acuicultura (SABANA)
Fuente de Financiación: Programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea.
(Acuerdo de Subvención N° 727874)
Duración Prevista: 2016 – 2021
Cooperantes:
- UNIVERSIDAD DE ALMERIA
- MIKROBIOLOGICKY USTAV – AVCR, V.V.I.
- GEA WESTFALIA SEPARATOR GROUP GMBH
- UNIVERSITA DEGLI STUDI DI MILANO
- UNIVERSIDAD DE LAS PALMAS DE GRAN CANARIA
- SZECHENYI ISTVAN UNIVERSITY
- KARLSRUHER INSTITUT FUER TECHNOLOGIE
- A.I.A. S.p.A.
- FCC AQUALIA SA
- BIORIZON BIOTECH S.L.
- CIB-CONSORZIO ITALIANO BIOGAS E GASSIFICAZIONE
El proyecto SABANA fue aprobado por el programa de Investigación e Innovación Horizonte 2020 de la Unión Europea, bajo el tema H2020-BG-2016-2017 Crecimiento Azul: Demostrando un océano de oportunidades.
Como Acción de Innovación, recibió financiamiento del Acuerdo de Subvención No. 727874 y comenzó el 1 de diciembre de 2016. Durante cuatro años, se llevarán a cabo actividades de investigación e innovación para lograr el objetivo final: construir y operar una instalación de demostración para producir biofertilizantes/biopesticidas y alimentos acuícolas a escala de 5 ha. SABANA tiene como objetivo desarrollar una biorrefinería integrada a gran escala basada en microalgas para la producción de bioestimulantes, biopesticidas y aditivos para piensos, además de biofertilizantes y alimentos acuícolas, utilizando únicamente agua marina y nutrientes de aguas residuales (aguas residuales, concentrados y estiércol de cerdo).
El objetivo es lograr un proceso de residuo cero a escalas demostrativas de hasta 5 ha sostenible tanto ambiental como económicamente. Se operará un centro de demostración de esta biorrefinería para demostrar la tecnología, evaluar las características operativas del sistema, evaluar los impactos ambientales y colaborar con clientes potenciales para su uso. Proporciona una solución para tres problemas clave actuales en la UE:
- Mejora de la seguridad y sostenibilidad de la producción de alimentos en la agricultura y la acuicultura
- Problemas de contaminación por diseminación y escasez de nutrientes (fósforo)
- Minimización de las emisiones de gases de efecto invernadero procedentes de residuos (aguas residuales y gases de combustión)
- Optimización de la producción y procesamiento a gran escala de cepas de microalgas con actividad bioplaguicida para la elaboración de productos finales: Optimización de laboratorio de las condiciones de cultivo para producir cepas de microalgas seleccionadas para mejorar la actividad biopesticida. Producción óptima de cepas seleccionadas a gran escala utilizando residuos. Cosecha óptima y procesamiento posterior de biomasa para la producción de bioplaguicidas y biofertilizantes.
- Ingeniería y escalado para procesos de fabricación industrial: Desarrollo completo de ingeniería de líneas piloto para. Procesamiento precomercial. Construcción y montaje. Puesta en marcha y optimización.
- Validación agronómica: Ensayos in vitro y en planta. Ensayos de campo a escala precomercial. Ensayos con agricultores y distribuidores en condiciones reales.
El proyecto SABANA tiene como objetivo desarrollar un nuevo concepto de biorrefinería integrada, no sólo restringiéndose al uso de biomasa como materia prima, sino también considerando todo el proceso desde la recuperación de nutrientes de las aguas residuales (C, N, P) hasta los productos finales. como compuestos valiosos o toda la biomasa de microalgas, aptos para ser aplicados en agricultura y acuicultura. Por ejemplo, se puede producir hasta 1 kg de biomasa de microalgas por m3 de aguas residuales, hasta 10 kg por m3 de concentrado a partir de digestión anaeróbica de lodos activados, o hasta 100 kg por m3 de estiércol de cerdo a partir de ganado. La biomasa producida debe cosecharse adecuadamente asegurando la calidad del agua limpia remanente, además de la recuperación de la biomasa producida (>95%). La biomasa producida contiene compuestos valiosos como proteínas, carbohidratos y lípidos, además de biomoléculas valiosas específicas con aplicaciones reconocidas como bioestimulantes y biopesticidas en agricultura y aditivos alimentarios en acuicultura, tanto como extractos/químicos puros como incluidos en biomasa entera adecuadamente procesada. El objetivo de SABANA es desarrollar el conocimiento y la tecnología necesarios para completar este proceso y demostrarlo a escala comercial, verificando los productos obtenidos.
OBJETIVOS:
- Producción a gran escala: Desarrollar tecnología robusta y escalable para la producción de microalgas (incluyendo recolección y procesamiento), en modo continuo durante todo el año, al mínimo costo. El análisis económico debe utilizarse en la toma de decisiones.
- Producción sostenible: Integrar el tratamiento de residuos y aumentar la sostenibilidad de todo el proceso. El Análisis del Ciclo de Vida determina lo que es posible o no.
- Mercados/comercialización: Sólo se consideran productos actualmente solicitados por los mercados y legalmente aceptados. El plan de negocios es el motor del proyecto.
Esta tarea está enfocada al desarrollo de tecnología para la producción robusta a gran escala de microalgas basada en tres pilares principales: (i) conocimiento y mejora de la biología de los sistemas, (ii) mejora de la ingeniería de fotobiorreactores, y (iii) demostración de sostenibilidad de todo el proceso. La mejora de la biología del sistema es una actividad de innovación necesaria para la mejora de la productividad y la robustez de los sistemas de producción, mientras que la mejora de la ingeniería del proceso es una actividad de demostración y pilotaje necesaria para la validación del conocimiento disponible en condiciones reales. La evaluación de la sostenibilidad de todo el proceso es una actividad demostrativa necesaria para validar y mejorar la aceptación social de los procesos desarrollados.
El proyecto está liderado por la Universidad de Almería pero los principales actores son las empresas implicadas en el proyecto (FCC Aqualia, GEA Westfalia, A.I.A. S.p.A., Biorizon Biotech) además de centros de investigación de gran reputación a nivel de la UE (Karlsruhe Institute of Technology, Mikrobiologicky Ustav, Universita Degli Studi Di Milano, Univ. Las Palmas de Gran Canaria, Universidad Szechenyi Istvan, Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione). Además de 11 socios de 5 países de la UE, en este proyecto también colaboran Fundación Cajamar e IFAPA.
El proyecto SABANA se divide en ocho paquetes de trabajo estrechamente interconectados. La estructura general está diseñada para lograr con éxito los objetivos planificados. Los WP1 y WP2 están enfocados al análisis tecnoeconómico y de sostenibilidad de los procesos, los dos pilares de la toma de decisiones durante el proyecto. Los WP3, WP4 y WP5 están enfocados al desarrollo de tecnologías para la producción de compuestos bioactivos para la agricultura y la acuicultura, incluyendo los tres pasos clásicos: producción, recolección y procesamiento de biomasa. El WP6 está enfocado a la mejora de la biología del proceso y la gestión de los cultivos para garantizar la calidad y seguridad de la biomasa producida. El WP7 está totalmente enfocado a la evaluación de mercado de productos finales en mercados reales para validar todos los procesos. Finalmente el WP8 está enfocado a la coordinación y difusión no sólo entre los socios sino también entre las partes interesadas y los actores sociales.
Desarrollo:
- Análisis tecnoeconómico de los sistemas productivos desarrollados.
- Análisis de sostenibilidad de los esquemas de producción propuestos.
- Mejora del control biológico de sistemas basados en microalgas.
- Mejora de la tecnología de producción de microalgas a gran escala
- Desarrollo de procesos de aprovechamiento integral de biomasa.
- Ampliación y demostración de la tecnología desarrollada.
- Desarrollo de nuevos productos/aplicaciones basados en microalgas
- Establecer un Centro de Formación para la docencia y la colaboración con otras instituciones
- Colaboración con otros proyectos de la UE, empresas, asociaciones, etc.
- Creación de un Centro de Datos para la disponibilidad online de datos reales a entidades asociadas.
