Aviones y barcos del futuro: ¿pueden funcionar con algas marinas?

WOODS HOLE, Massachusetts, EE.UU. — Células verdes giran en torno a una cámara iluminada con luz roja, impulsadas por una cuchilla a través de agua burbujeante. Estas pequeñas células de algas marinas, llamadas gametofitos, se convertirán en una variedad de kelp de rápido crecimiento, parte de lo que alguna vez fue una iniciativa financiada por el gobierno para desarrollar biocombustibles sostenibles para el transporte en Estados Unidos.

La electricidad proveniente de la energía solar y eólica puede impulsar automóviles; sin embargo, los barcos y las aeronaves operan en gran medida con combustibles líquidos que contienen un alto porcentaje de petróleo o gasolina. Al quemarse, estos combustibles emiten dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que contribuye al calentamiento global. El biocombustible, refinado a partir de material orgánico como plantas o algas, se presenta como una opción viable para cambiar la composición de los combustibles.

Un tipo de biocombustible proviene del kelp. Mediante un proceso que utiliza calor y presión para producir combustible, conocido como licuefacción hidrotermal, esta alga podría impulsar barcos y aeronaves sin necesidad de derivados del petróleo.

"Necesitamos otras fuentes de energía que sean sostenibles; no podemos depender únicamente del petróleo", afirmó Scott Lindell, científico marino del Instituto Oceanográfico Woods Hole. "Difícilmente hay algo más simple, o que crezca tan rápido y de manera tan sostenible, como las algas marinas".

Los biocombustibles existentes, como el etanol derivado del maíz, funcionan principalmente como aditivos de la gasolina. Los cultivos de maíz requieren tierras agrícolas, agua dulce y pesticidas, mientras que el kelp puede cultivarse en el océano con recursos mínimos. Aunque cualquier bioetanol —ya sea producido a partir de maíz o de kelp— libera gases peligrosos al quemarse, como el acetaldehído, en general, estos combustibles producen menos gases de efecto invernadero en comparación con los derivados del petróleo.

Investigadores como Lindell han logrado criar con éxito variedades de kelp que, en algunos casos, producen hasta tres veces más biomasa que las cepas convencionales. Sin embargo, las empresas energéticas se muestran reacias a invertir en proyectos de acuicultura a gran escala sin una demanda demostrada, y los agricultores dudan en ampliar la producción sin un comprador garantizado, lo que crea un círculo vicioso que ha frenado el desarrollo de la industria.

Las granjas acuícolas actuales siguen siendo pequeñas y suministran kelp principalmente a restaurantes, empresas de cosméticos y productores de fertilizantes. Hauke Kite-Powell, ingeniero y analista económico en Woods Hole, indicó que ampliar la producción de kelp para sostener una economía de biocombustibles requeriría un apoyo gubernamental sostenido, más allá del sector privado.

A pesar de la volatilidad del precio del petróleo, impulsada en parte por conflictos internacionales, el respaldo del gobierno a opciones como el biocombustible fluctúa en Estados Unidos. En 2016, un programa del Departamento de Energía se propuso desarrollar herramientas para la producción de biocombustible a base de kelp.

El programa, conocido como MARINER (Macroalgae Research Inspiring Novel Energy Resources), incluía proyectos desde el desarrollo de cepas de kelp resistentes al calor hasta estudios sobre genomas de algas marinas. Sin embargo, la financiación del programa ha sido irregular, y la necesidad urgente de energía sostenible sigue vigente.

Los agricultores enfrentan dificultades para encontrar compradores constantes de kelp. Oliver Dixon, un cultivador de mariscos en Rhode Island, ha cosechado hasta 4.500 kilogramos (10.000 libras) de kelp, vendiendo la mayor parte a restaurantes locales. Sin embargo, su granja es mucho más pequeña de lo necesario para producir biocombustible a gran escala.

Bren Smith, cofundador de GreenWave, sostiene que el problema no es la falta de demanda, sino dónde tiene sentido económico el kelp: actualmente es más viable en productos como cosméticos o alimentos que en combustibles. Las granjas en Estados Unidos siguen siendo pequeñas y cercanas a la costa, lo que limita su capacidad de expansión.

Aun así, científicos como Lindell continúan confiando en que su trabajo se aplicará a una industria de biocombustibles en el futuro. En su laboratorio, hay más de 2.600 cepas de kelp de azúcar que él sigue estudiando con la esperanza de que la industria energética transite hacia fuentes renovables.