Del sargazo a bioplásticos y combustibles: científicos buscan convertir la crisis del Caribe en materia prima

El problema no termina al retirar el sargazo de la playa

Durante su participación en BIO 360 IBERO, Magno evento de Ingeniería en Biotecnología, realizado este 28 de septiembre, Ávalos explicó que las acumulaciones masivas de sargazo tienen consecuencias ambientales, sociales y económicas. Pueden afectar arrecifes y fauna marina y, durante su descomposición, generar sulfuro de hidrógeno y amoniaco.

Existe además otro desafío. El sargazo puede acumular arsénico, cadmio y otros metales pesados, por lo que sacarlo de las playas y depositarlo en tiraderos no necesariamente pone fin al problema. El investigador advirtió sobre el riesgo de que esos elementos lleguen a los acuíferos mediante lixiviados.

Frente a este escenario, Ávalos encabeza un equipo multidisciplinario que estudia cómo transformar el alga para obtener diferentes productos en lugar de apostar por un solo uso.

Entre las posibilidades mencionó fertilizantes, biogás, productos químicos, combustibles, alimento para animales e hidrógeno, además de la recuperación de metales críticos importantes para distintas tecnologías.

Microorganismos, bioplásticos e inteligencia artificial

Los trabajos ya han permitido identificar miles de enzimas y microorganismos capaces de degradar componentes del sargazo. El equipo también desarrolla modelos de inteligencia artificial para mejorar algunas de esas enzimas y aumentar su tolerancia a la sal, una condición relevante porque el material recolectado contiene grandes cantidades de agua de mar.

Ávalos relató además que el grupo encontró una nueva especie de levadura que crece en el sargazo y produce etanol y lípidos. También han identificado otras levaduras capaces de generar compuestos como melanina o vitaminas y trabajan con microorganismos para obtener precursores de plásticos y cosméticos.

Otra línea presentada por el investigador muestra el alcance de la biotecnología para controlar procesos celulares mediante optogenética, es decir, utilizando luz para activar, inhibir o regular funciones de microorganismos. La meta, explicó, es poder controlar procesos biológicos de manera semejante a como un termostato regula la temperatura.

La luz ofrece además una ventaja tecnológica: permite programar y automatizar los procesos, conectarlos con computadoras e incluso explorar su integración con inteligencia artificial.

Una refinería que siga al sargazo

Uno de los escenarios más novedosos planteados durante la conferencia está relacionado con la logística. De acuerdo con Ávalos, el análisis económico realizado por el equipo comienza a apuntar hacia la posibilidad de contar con una refinería flotante que siga las concentraciones de sargazo y lo procese directamente en el mar.

La alternativa busca responder a un problema elemental: transportar hasta tierra toneladas de material compuesto en gran medida por agua puede dificultar su aprovechamiento. Procesarlo antes de llevarlo a la costa podría cambiar esa ecuación, aunque la propuesta todavía forma parte de las alternativas analizadas por el grupo.

Ávalos también recordó que su trayectoria científica comenzó en la IBERO, donde realizó investigación durante su formación como ingeniero químico. Al volver a su alma máter, agradeció a las y los profesores que lo impulsaron a considerar una carrera científica y que, dijo, le hicieron ver que dedicarse a la investigación era una posibilidad.

Del laboratorio a la producción

BIO 360 IBERO también contó con la participación del Ing. Mario Novoa Belman, especialista de aplicaciones regionales para Latinoamérica de Infors HT, quien abordó uno de los retos que aparecen después de desarrollar una solución biotecnológica: llevar un proceso del laboratorio hacia mayores escalas de producción sin perder eficiencia.

Novoa explicó que el escalamiento no consiste simplemente en aumentar el tamaño de un cultivo. Si existen fallas en las cepas, en su conservación o en las condiciones del proceso, éstas también pueden amplificarse al pasar a volúmenes mayores. Por ello, destacó la importancia de conocer desde etapas tempranas variables como temperatura, agitación, oxígeno, pH y crecimiento microbiano.

El especialista presentó tecnologías que permiten monitorear en tiempo real biomasa, oxígeno disuelto, pH y fluorescencia desde cultivos en matraces, información que puede ayudar a optimizar procesos antes de trasladarlos a biorreactores y eventualmente a una escala productiva.

Las dos presentaciones mostraron así extremos complementarios de la biotecnología contemporánea: desde diseñar y controlar microorganismos para transformar materiales como el sargazo, hasta desarrollar las condiciones necesarias para que esos procesos puedan salir del laboratorio y escalarse.