Microalgas: claves para la agricultura y la depuración de aguas residuales

El proyecto combina procesos fisicoquímicos y biológicos avanzados con el fin de transformar las aguas depuradas en recursos de alto valor, como agua reciclada para riego, energía limpia y productos agrícolas sostenibles. En este proceso, las microalgas desempeñan un papel central: se cultivan en biorreactores alimentados con aguas pretratadas, capturan CO₂ y, tras su digestión, generan biogás y bioestimulantes agrícolas.

El grupo de la ULE, liderado por la doctora Penélope García Angulo, se centra en evaluar el potencial de las microalgas y sus residuos como bioestimulantes, verificando su efecto, primero, en plantas modelo como Arabidopsis y, después, en cultivos de maíz y alubia de La Bañeza-León, de gran relevancia provincial. Estos compuestos naturales podrían mejorar el crecimiento vegetal y la resistencia frente al estrés hídrico, reduciendo el uso de agroquímicos.

En una segunda fase, una vez que los investigadores reciban los residuos de microalgas tras su uso en biorreactores para generar biogás, los usarán para verificar si tienen o no el mismo efecto que las microalgas sin digerir. De esta manera, buscan «dar un segundo uso a unos residuos que de otro modo no se emplearían para nada», han explicado los investigadores. Así, se recicla un subproducto procedente de la industria, lo que favorece la economía circular, y además se generan posibles sustitutos a los agroquímicos.

Todos estos ensayos se realizarán en los laboratorios que el Área de Fisiología Vegetal tiene en la Facultad de Ciencias Biológicas y Ambientales y en el Instituto de Biología Molecular, Proteómica y Genómica de la Universidad de León, al cual pertenece el grupo de investigación. Contempla también el desarrollo de un software que incorpore toda la información recogida para favorecer y mejorar la buena gestión del agua.

Este proyecto Prima está coordinado por el doctor Lokmane Abdelouahed del Institut National des Sciences Appliquées (INSA Rouen, Francia) y en él participan ocho instituciones de seis países mediterráneos: Francia, Marruecos, Portugal, Argelia, España y Turquía. Phybiomed está financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, la Agencia Estatal de Investigación y la Unión Europea a través de Next Generation EU, con un presupuesto de 140.000 euros para España. La investigación comenzó el pasado junio (el paquete de trabajo correspondiente a la ULE se inició en octubre), tiene una duración de 36 meses, y persigue contribuir a los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU, promoviendo una economía circular que beneficie especialmente a regiones mediterráneas afectadas por la escasez de agua, como Marruecos, Argelia, Turquía o el sur de España.

En primer lugar, el agua se someterá a diferentes procesos físicos (fotocatálisis, electrocoagulación o bioelectroquímicamente) para retirar la mayor parte de los residuos contaminantes sin eliminar nutrientes. A continuación, el agua pretratada se empleará para hacer crecer microalgas en biorreactores, las cuales capturan CO2 en el proceso. Una vez crecidas, las microalgas se someterán a biodigestión para producir biogás, que se podrá emplear para el mantenimiento eléctrico de los biorreactores de crecimiento. Por último, los residuos de digestión de las microalgas serán ensayados por el grupo Phytoboost para su uso como bioestimulantes en agricultura.

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Para comprobar el efecto de estos bioestimulantes, los investigadores utilizan la planta Arabidopsis que, aunque no tiene valor agronómico ni comercial, ha sido ampliamente utilizada como modelo porque tiene características que facilitan el trabajo de laboratorio, ya que su crecimiento es rápido, su porte es pequeño, lo que permite crecer muchas plantas en poco espacio, y tiene un genoma que está completamente secuenciado y es más sencillo que el de otras plantas. Posteriormente, se comprobará su eficacia en cultivos de maíz y alubia.