Modelación de la producción de biodiesel a partir de microalgas, utilizando aguas residuales industriales como sustrato de crecimiento

espanolEn este trabajo, se presenta un modelo matematico validado con datos experimentales para el analisis de la produccion de biodiesel a partir de biomasa microalgal, utilizando como sustrato alternativo aguas residuales industriales. Para su desarrollo se utilizo la metodologia de dinamica de sistemas y se obtuvo el modelo matematico que representa la produccion de biomasa y lipidos, asi como la generacion de biodiesel a partir del aceite microalgal. La generacion de biomasa fue representada por un modelo basico de crecimiento el cual asume que no existe restriccion por nutrientes. Esta genera una cantidad de lipidos en funcion al ratio nitrogeno-fosforo que presenta el efluente industrial, con mayor produccion en condiciones de baja concentracion de nitrogeno. Finalmente, estos lipidos son transformados en una cantidad de acidos grasos metilester (Biodiesel) que varia en funcion a una tasa de transesterificacion. La validacion y calibracion del comportamiento del modelo, se llevo a cabo con datos experimentales obtenidos en ensayos de crecimiento de la microalga Scenedesmus sp. En aguas residuales de la industria textil y la industria del curtido de pieles (curtiembres). La simulacion del modelo represento con aproximacion significativa el crecimiento en aguas residuales y la generacion de lipidos para Scenedesmus sp. Asi mismo, se evidencio que el agua residual de curtiembres permitiria una mayor produccion de biodiesel al favorecer la generacion de biomasa rica en cantidad de lipidos. De esta forma el modelo planteado puede ser una herramienta util para evaluar la produccion de biodiesel utilizando aguas residuales industriales como sustratos alternativos de crecimiento. EnglishThis paper presents a mathematical model validated with experimental data for the analysis of biodiesel production from microalgae biomass, using as an alternative substrate industrial wastewater. System dynamics methodology was used for its development, by which the mathematical model representing the production of biomass and lipids was obtained, as well as the generation of biodiesel from microalgae oil. Biomass generation was represented by a basic growth model which assumes that there is no restriction for nutrients. This biomass generates a quantity of lipids according to the nitrogen-phosphorus ratio present in the industrial effluent, with higher production under low nitrogen concentration. Finally, these lipids are transformed into an amount of fatty acid methyl-ester that varies at a rate of transesterification. Validation and calibration of model behavior, was performed with experimental data obtained in tests of the Scenedesmus sp. microalgae growth in wastewater from the textile and tanning industry. The simulation of the model represented with significant approximation the growth and the generation of lipids for Scenedesmus sp. Furthermore, it was shown that wastewater from tanneries would allow increased production of biodiesel by favoring the generation of biomass rich in amount of lipids. Thus, the proposed model can be a useful tool for assessing the production of biodiesel using industrial wastewater as alternative growth substrates.