Dr. Cristian Gomis Catalá Director Científico BFS Prof. CC. del Mar y Biología Aplicada. U.A. Dr. Eduardo Ferrandis Ballester Catedrático Bioestadística. Director Dpto. CC. del Mar y Biología Aplicada. UA.
LA FOTOSÍNTESIS: CLAVE EN LA SOLUCIÓN ENERGÉTICA Los organismos fotosintéticos (terrestres y marinos) se pueden asemejar a transformadores continuos de energía solar, en constante renovación. La fotosíntesis es un proceso biológico GLOBAL, FUNDAMENTAL Y ÚNICO por la transformación directa de la energía solar en energía química en su fase luminosa. Los organismos fotosintéticos (generalmente conocidos como autótrofos): Asimilan anualmente 3,5 10 14 kg de CO 2 Liberan a la atmósfera 2,5 10 14 kg de O 2 Sintetizan más de 2,3 10 14 kg de materia orgánica (BIOMASA) Energéticamente almacenan más de 10 18 Kcal/año de las 7,0 10 22 Kcal anuales de energía solar que recibe la superficie terrestre. Hasta ahora existían tres direcciones principales para conseguir provisiones de biomasa, basadas normalmente en la explotación agrícola e industrial del vegetales macrófitos, tanto de porte herbáceo como arbóreo. Cultivo de cosechas energéticas Explotación de la vegetación natural Utilización de desechos orgánicos (principalmente de origen agrícola).
LA FOTOSÍNTESIS: CLAVE EN LA SOLUCIÓN ENERGÉTICA
Actualmente ya estamos en condiciones de presentar un sistema para la obtención de BIOMASA A PARTIR DE CULTIVOS DE MICROALGAS PLANCTÓNICAS.
POR QUÉ EL USO DE MICROALGAS FITOPLANCTÓNICAS COMO FUENTE DE BIOMASA Y ENERGÍA? Si observamos a los seres vivos según su grado de organización celular: UNICELULARES PLURICELULARES Si consideramos que, dependiendo del modo en el que los seres vivos obtienen la energía que necesitan para vivir y reproducirse pueden clasificarse en: AUTÓTROFOS (productores de compuestos energéticos) HETERÓTROFOS (consumidores de compuestos energéticos) No resulta muy difícil comprender que la totalidad de los seres vivos del planeta pueden clasificarse en 4 grandes grupos: UNICELULARES AUTÓTROFOS (microalgas en general y fitoplancton en particular, bacterias quimiótrofas, etc) UNICELULARES HETERÓTROFOS (protistas: amebas, paramecios, etc) PLURICELULARES AUTÓTROFOS (vegetales visibles: girasol, soja, pino etc) PLURICELULARES HETERÓTROFOS (animales en general macroscópicos o visibles)
-. Dónde se concentran los compuestos energéticos en los seres vivos?, o Por qué almacenan compuestos energéticos los seres vivos?: Fundamentalmente la acumulación de compuestos energéticos por parte de los seres vivos tiene como función principal el garantizar la supervivencia de la especie. La supervivencia depende directamente la estrategia reproductiva, y esta sólo puede ser de dos tipos: REPRODUCCIÓN SEXUAL REPRODUCCIÓN ASEXUAL Los seres vivos que optan por una ESTRATEGIA REPRODUCTIVA SEXUADA (tipo 1) acumulan compuestos energéticos para: ALCANZAR LA MADUREZ (dar tiempo), poder reproducirse y GARANTIZARLE ENERGÍA AL GÉRMEN O SEMILLA
Cuando la ESTRATEGIA REPRODUCTIVA ES DE TIPO ASEXUADA (2): No es necesario crear una serie de estructuras (con su consecuente gasto energético) para garantizar la viabilidad de la especie en el tiempo, basta con acumular la energía necesaria para alcanzar el tamaño necesario y, directamente dividirse en dos. Cada uno de estos dos nuevos ejemplares repetirá esta pauta sin fin. No existe concepto de cadáver.
Pirámide Trófica de Biomasa
EL 90% DE LA ENERGÍA SE PIERDE COMO CALOR AL AMBIENTE EN EL PASO A CADA CADA NIVEL TROFICO SUPERIOR SÓLO EL 10% DE LA ENERGÍA ENTRANTE PASA DE UN ESCALÓN A OTRO DE LA CADENA TROFICA. LA BIOMASA ES LA CANTIDAD TOTAL DE TEJIDO VIVO SINTETIZADO. REPRESENTA LA CANTIDAD DE ALIMENTO POTENCIAL (EN GRAMOS) DISPONIBLE PARA CADA NIVEL TRÓFICO.
0,001% 0,01% Man Big predatory 0,1% Tertiary consumer 1% Secondary consumer 10% Primary consumer 100% Energy use Primary producer (phytoplankton) Solar Energy
El sistema de producción proupuesto es pionero en la forma de obtención de biomasa porque: Obtiene los recursos energéticos de la base de la cadena trófica, zona donde está el 100 % de la energía entrante (organismos autótrofos). Los organismos que utiliza son los más eficientes, energéticamente, del total de seres vivos del planeta. Sólo emplea organismos autótrofos unicelulares con reproducción preferente mitótica (asexuada). Es el sistema que menos recursos energéticos necesita para la obtención de recursos propios, porque los organismos que utiliza son los menos exigentes. Tanto es así, que se trata de los mismos organismos que había en los mares hace más de 1000 millones de años: microalgas fitoplanctónicas. Además estos mismos organismos son los que dieron lugar a la formación del petróleo que se explota en la actualidad. Nuestro sistema de producción es el único que tiene balance 0 de emisión de CO 2. Para una óptima producción necesita del CO 2 que se produce en el resto de procesos industriales de la actividad humana. ES EL ÚNICO PROCESO PRODUCTIVO DE COMPUESTOS ENERGÉTICOS QUE REDUCE DE FORMA EFICAZ LA CONCENTRACIÓN ATMÓSFÉRICA DE CO 2 Todos los subproductos que se puedan obtener del proceso productivo BFS son útiles, sostenibles, no contaminantes y económicos. Nuestro residuo final es 0.