fotobiorreactores

Un fotobiorreactor es un sistema diseñado para cultivar microorganismos fotosintéticos, principalmente microalgas y cianobacterias, bajo condiciones controladas de iluminación, temperatura, pH, CO2 y nutrientes. Su objetivo es producir biomasa y metabolitos de interés, o realizar tratamiento de aguas, con una mayor productividad y contención que los sistemas abiertos.

Existen configuraciones cerradas y abiertas. Los cerrados, conocidos como fotobiorreactores de cultivo, incluyen tubos, paneles planos, espirales o cilindros. Los sistemas abiertos, como estanques o canales, pueden ser más económicos al inicio pero ofrecen menor control de condiciones, mayor evaporación y mayor riesgo de contaminación.

En diseño, se busca maximizar la penetración de la luz y la transferencia de CO2, a menudo mediante iluminación artificial (LED) o luz natural, y por medio de mezclado para evitar gradientes de densidad celular. Se controlan la temperatura, el pH y la concentración de oxígeno, y se monitorizan la densidad celular y el contenido de metabolitos.

Aplicaciones: producción de biocombustibles y aceites, pigmentos como astaxantina y otros carotenoides, proteínas y nutracéuticos, y tratamiento de aguas residuales o captura de CO2.

Ventajas y desafíos: los fotobiorreactores pueden alcanzar altas productividades y ofrecer mayor pureza y control; sin embargo, presentan costos energéticos elevados, complejidad en el escalado y problemas de distribución de la luz y de transferencia de calor.