Anteproyecto

INSTITUCIÓN EDUCATIVA COLEGIO LOYOLA PARA LA CIENCIA YLA INNOVACIÓN
Creada por Resolución N° 00003 de Enero 5 de 2010.
DANE: 105001025984 NIT: 900339251-3
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Versión 2
Nov. 2012
Tomado: formato utilizado en la Feria dela ciencia CT+I – Dcto Anteproyectos ITM
FORMATO ANTEPROYECTO
1. INFORMACIÓN GENERAL:
Título del proyecto
Estandarización de un protocolo para la
extracción de aceites a partir de una cepa de
microalgas aislada del lago El Bosque ubicado en el
Jardín Botánico de la ciudad de Medellín.
Selección del área temática más cercana al proyecto:
Área temática Ejemplos
Marque
con una x
Biociencias
Zoología (animales), botánica (plantas), microbiología
(microorganismos como bacterias, virus, protozoos, etc.),
genética, biología molecular y celular, bioquímica,
biotecnología, ecología, conservación, ciencias
agropecuarias y afines.
X
Química
Química orgánica, inorgánica, analítica, fisicoquímica,
química de los productos naturales y afines.
Ciencias Estadística, modelación matemática, física, biofísica,

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Matemáticas y Física óptica, acústica y afines.
Ciencias de la Tierra
y el Espacio
Astronomía, geología, minería, climatología, sismología
y afines.
Ciencias Sociales y
Humanas
Psicología, educación y pedagogía, sociología,
antropología, arqueología, paleontología, historia,
economía, comunicación, periodismo, lingüística, artes,
literatura, música y afines.
Servicios Públicos y
Medio Ambiente
Agua, gas, energía (de combustibles fósiles y
alternativas), saneamiento, transporte (terrestre, aéreo y
acuático), gestión ambiental, impacto ambiental,
contaminación, reciclaje y afines.
Ingenierías y
Tecnologías
Ingeniería civil, electrónica, eléctrica, mecánica o de
sistemas, desarrollo de software, TICs y
telecomunicaciones, robótica, bioingeniería, ingeniería de
materiales, nanotecnología y afines.
Medicina y Salud
Promoción y prevención, atención, nutrición, salud
pública, salud ocupacional, deporte, epidemiología,
enfermedades y afines

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Selección de la modalidad del (de los) investigador(es):
Modalidad
Marque
con una X
Modalidad III. Educación básica secundaria (6° - 9°)
Modalidad IV. Media vocacional (incluye media técnica) (10°-11°) X
DATOS PERSONALES DE LOS INVESTIGADORES
Nombre del investigador principal Sara Borja Orozco
Grado del investigador principal
11°
Dirección electrónica del investigador
principal
saraborjao@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del investigador
principal
3147071673
Documento de identidad del investigador
principal
98061309691

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Nombre del investigador Katherine Correa Santamaría
Grado del investigador
11º
Dirección electrónica del investigador katerinzita12@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del investigador 477 86 70
Documento de identidad del investigador 98122608174
Nombre del investigador Steisy Vanessa Contreras García
11º
Dirección electrónica del investigador steisycontrerasgarcia@gmail.com
Nombre del investigador Juan Pablo Henao Martínez
11º
Dirección electrónica del investigador j.h.p.m2904@gmail.com

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Nombre del investigador Darieny Cano Gómez
11º
Dirección electrónica del investigador saurykno312@gmail.com
DOCENTE ACOMPAÑANTE
Nombre del docente
William Pérez Campo
Área del docente
Química y Biología
Dirección electrónica del docente
wilper08@gmail.com
Teléfono (fijo y celular) del docente
301 370 3442
ASESOR

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Datos del asesor
INSTITUCIÓN EDUCATIVA
Nombre de la institución
Institución Educativa Colegio Loyola para la
Ciencia y la Innovación
Municipio
Medellín
Duración del proyecto (en meses)
Indicar si este proyecto es continuación de
otro que haya participado en ferias
anteriores.
En caso afirmativo indicar nombre exacto del proyecto
y año de participación.

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2. DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
RESUMEN
Distintos estudios consideran a las microalgas, especies microbiales como precursores de los
combustibles fósiles y le predicen un futuro prometedor en materia de energías renovables.
Expertos proyectan que hacia 2030 el consumo de petróleo alcanzaría los 115 millones de barriles
por día y hacia 2060 sería tres veces el presente. Con este panorama, es claro que el planeta no
puede esperar para implementar soluciones energéticas renovables y sostenibles. El MIT, en 1957,
fue el primero en identificar las algas como fuente de energía de alto potencial, y en 1976 lo
secundó el National Renewable Energy Laboratory (NREL). Todos estos proyectos con el
objetivo de aprovechar su naturaleza para producir lípidos y, a partir de estos, eventualmente,
biocombustibles. Por lo tanto, en este trabajo se busca aislar y purificar una cepa de microalga del
Jardín Botánico de la ciudad de Medellín, por el método de diluciones seriadas de 10-1
a 10-10
. Se
harán con la misma agua en la que se recojan pero será esterilizada, se llevan a incubar, con
fotoperiodo, y se empieza a hacer placas para garantizar que sea la pureza de la microalga, luego
se pondrá a crecer en el medio de cultivo Guillar F/2, por el método de rayado en placa y se
realizara rompimiento de la celular utilizando solvente para la obtención de aceité; los solvente
utilizados serán el etanol, y la extracción se realizara por medio de shoxhlet.

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INTRODUCCIÓN
Distintos estudios consideran a las microalgas, especies microbiales como alternativas de los
combustibles fósiles y le predicen un futuro prometedor en materia de energías renovables. Expertos
proyectan que hacia 2030 el consumo de petróleo alcanzaría los 115 millones de barriles por día y
hacia 2060 sería tres veces el presente. Con este panorama, es claro que el planeta no puede esperar
para implementar soluciones energéticas renovables y sostenibles.
El MIT, en 1957, fue el primero en identificar las algas como fuente de energía de alto potencial,
y en 1976 lo secundó el National Renewable Energy Laboratory (NREL). Todos estos proyectos con
el objetivo de aprovechar su naturaleza para producir lípidos y, a partir de estos, eventualmente,
biocombustibles. (ECOPETROL, 2010)
Por otro lado, los estudios en combustibles renovables se han concentrado en biocombustibles de
primera generación como el biodiesel generado a partir de aceites y grasas animales, y el bioetanol
de origen agrícola, los cuales representan una gran solución para la diversificación de las canastas
energéticas mundiales, pero aún deben atender oportunidades de mejora como demanda de suelos,
balance de gases de efecto invernadero e independencia económica.

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Las investigaciones han mostrado que una próxima generación de biocombustibles podrá
complementar las opciones actuales y son los lípidos, a partir de microalgas, uno de los centros de
atención de investigadores e inversionistas del mundo. Por esta razón compañías petroleras como
Chevron, Shell, Petrobras, BP, ConocoPhillips y Ecopetrol, buscan ampliar sus portafolios de
materias primas para la producción de biocombustibles y han visto en las algas una promisoria
oportunidad (ECOPETROL, 2010). Este trabajo tiene como objetivo evaluar la cantidad de aceites
extraídos, de las cepas de microalgas aisladas del lago El Bosque ubicado en el Jardín Botánico de la
ciudad de Medellín por medio del método de Soxhlet, para su potencial uso en la producción de
biodiesel.

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PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Gracias a los combustibles fósiles, los humanos hemos alterado el entorno natural de una forma
que nunca lo habían hecho en épocas preindustriales, provocando, la devastación de hábitats, fauna y
flora naturales a través de los vertidos de petróleo. (McNeill, 2010)
Entre los combustibles fósiles se incluyen el carbón, el gas natural y el petróleo, que son los
residuos petrificados y licuados de la acumulación durante millones de años de organismos vegetales
en descomposición. Cuando se quema el combustible fósil, su energía química se convierte en
calórica, la cual se transforma en energía mecánica o eléctrica mediante máquinas como motores o
turbinas. (McNeill, 2010)
Hasta el momento se ha detectado contaminación por los combustibles fosiles en la atmosfera, en
el agua y en el suelo; los cuales son causados por las quemas, las deviaciones de los rios para la
obtencion de agua subterranea, y derramando toxicos peligrosos o altas consentraciones de estos en
la tierra. (OMS, 2011)

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La Teoria del Pico de Hubbert, es una influyente teoría acerca de la tasa de agotamiento a largo
plazo del petróleo, así como de otros combustibles fósiles. Predice que la producción mundial de
petróleo llegará a su punto mas alto y después desendera tan rápido como creció, resaltando el hecho
de que el factor de la extracción de petróleo es la energía requerida más no su coste económico.
(Galindo, 2009)
Una de las grandes controversias que se presenta no es si realmente exista un pico como tal, sino
el tiempo que tomara en ocurrir, ya que es evidente que el petróleo es un recurso finito y no
renovable en escalas de tiempo cortas, por lo que en un momento u otro se llegará al límite de
extracción. Todo está regido por los descubrimientos de nuevas reservas, en el aumento de eficiencia
de los yacimientos actuales y la extracción profunda o la explotación de nuevas formas de petróleo
no convencionales. (Galindo, 2009)
La teoría del pico de Hubbert ya se ha confirmado para la mayor parte de los países que producen
o han producido petróleo. Se verifica un punto de máxima producción, a partir del cual el descenso
de la misma es inevitable. Hay dos casos en especial como lo constituyen Rusia y Estados Unidos,
que no siguieron la típica campana de producción. Rusia, porque es el único país que ha logrado
remontar su producción más allá del pico, principalmente debido a la fuerte inversión promovida por
Vladímir Putin. Y Estados Unidos, si bien no logró superar su punto mas alto natural de extracción,

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si logró llegar a un 92% del mismo, luego de caer por debajo del 85%, debido al descubrimiento y
explotación de reservas en Alaska. (Galindo, 2009)
Los países que ya pasaron su punto mas alto son: Austria (1955), Alemania (1967), Canadá
(1974), Rumania (1976), Indonesia (1977), Egipto(1993), India (1995), Siria (1995), Gabón (1997),
Malasia (1997), Argentina (1998), Colombia(1999), Ecuador (1999), Reino Unido (1999), Australia
(2000), Omán (2001), Noruega (2001),México (2003). (Galindo, 2009)
Para dar solucion a esta problemática que esta afectando a la poblacion mundial, lo mas
conveniente seria empezar a implementar biocombustibles, los cuales son amigables con el medio
ambiente y se denominan renovables. El biocombustible es el término con el cual se denomina a
cualquier tipo de combustible que derive de la biomasa de organismos recientemente vivos o sus
desechos metabólicos. (BEEZ, 2009)
Hasta el momento, los metodos mas utilizados para la producción de biocombustibles son con los
lípidos de las plantas como, por ejemplo, el girasol, la caña y la plama africana (ECO13, 2009), las
microalgas también son metodos de producción de lipidos y son mas productivas un 80% en
producción de aceites que una planta terrestre.

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Teniendo en cuenta todo lo anterior, se decidio empezar a trabajar con una cepa de microalga
extraida del Jardín Botánico de la ciudad de Medellín, la cual sera cultivada y seleccionada por su
produccion de biomasa y tiempo de crecimiento, y luego sera llevada a su extraccion de aceites
donde se caracterizara para mirar sus propiades referentes a la produccion de biodiesel.

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PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN
¿Cuáles cepas de microalgas aisladas del lago ubicado en el Jardín Botánico tendrán un potencial
uso en la producción de biodiesel?

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OBJETIVOS
General:
Evaluar la cantidad de aceites extraídos de cepas de microalgas aisladas del lago El Bosque
ubicado en el Jardín Botánico de la ciudad de Medellín por medio del método de Soxhlet, para su
potencial uso en la producción de biodiesel.
Específicos:
 Aislar, caracterizar e identificar las cepas de microalgas presentes en la muestra.
 Determinar la cantidad de biomasa que produce las cepas aisladas del lago El Bosque.
 Determinar la cantidad de aceites de cepas aisladas del lago El Bosque.
 Caracterizar los aceites extraídos de cepas aisladas del lago El Bosque.
 Analizar la viabilidad del aceite extraído de cepas en su potencial uso para la producción de
biodiesel en la industria.
 Analizar la efectividad al reemplazar los combustibles derivados del petróleo por biodiesel
realizado a base de aceites de cepas aisladas del lago El Bosque.

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JUSTIFICACIÓN
La abundancia de gases de efecto invernadero que hay, están causando la contaminación, por ende,
se producen enfermedades y muerte en diferentes especies. (Gil, 2013)
Se ha tratado de reducir en la última década estas emisiones mediante bacterias alteradas
genéticamente en la Universidad de Munster en Alemania, la alteración genética de bacterias en
Colombia es ilegal además de ser un peligro el modificar microorganismos. (Neo fronteras, 2006)
Lo que se va hacer es un cultivo a partir microalgas Scenedemus sp. Para su potencial uso en la
producción de biodiesel y la reducción de las emisiones de los gases de efecto invernadero.
Las microalgas Scenedesmus sp. Son una de las mejores opciones para la producción de biodiesel y
reducción de los gases de efecto invernadero, ya que son grupos de microorganismos fotosintéticos,
unicelulares y filamentosos que forman cadenas, colonias o cenobios. Están presenten en agua dulce o
en el suelo, estas presentan una productividad 50 veces mayor en comparación con las plantas
terrestres.
En el proceso la microalga Scenedesmus sp. Será aislada del agua dulce y un posterior protocolo de
estandarización metodológica, se conoce como estandarización al proceso mediante el cual se realiza
una actividad de manera estándar o previamente establecida. (definicion abc, 2007-2014)

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MARCO TEORICO
Las microalgas son microorganismos fotosintéticos eucariotas (excluyen, por tanto, las
cianobacterias, que dejaron de considerarse auténticas algas al pasar al reino procariota) que
pueden crecer de manera autotrófica o heterotrófica. En general son altamente eficientes en la
fijación de CO2 y utilización de la energía solar para producir biomasa. Están presentes en todos los
cuerpos de agua, como lagos, mares y ríos, pero no están supeditados solo al agua (Micro Algas, 19
de febrero 2014).
Estas utilizan el CO2 (gas cuyas moléculas están compuestas por dos átomos de oxígeno y uno de
carbono) para producir unos aceites llamados lípidos (Dióxido de Carbono, 24 de Marzo 2014).
Los lípidos son un conjunto de moléculas orgánicas (la mayoría biomoléculas) compuestas
principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden
contener fósforo, azufre y nitrógeno. Tienen como característica principal el ser hidrófobas
(insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el
cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas, ya que las grasas
son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales (Lípidos, 17 de Marzo 2014).
Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva
energética (como los triglicéridos), la estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y la

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reguladora (como las hormonas esteroides). A partir de este obtenemos el biodiesel (Lípidos, 17 de
Marzo 2014)
El biodiesel es un biocombustible líquido que se obtiene de los ya mencionados lípidos naturales
como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, que se aplica en la preparación de
sustitutos totales o parciales del petrodiesel o gasóleo obtenido del petróleo. El biodiesel puede
mezclarse con gasóleo procedente del refino del petróleo en diferentes cantidades (Biodiesel, 19 de
Febrero 2014).

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METODOLOGÍA
1. Recolección de la muestra:
Las muestras serán tomadas del lago El Bosque ubicado en Jardín Botánico, 6°16′15″N
75°33′51″O, Medellín, Antioquia, en recipientes de plástico rotulado para extraer 2000 ml; a partir
de allí se obtendrán muestras para ser sembradas en el medio liquido Guillar, los recipientes
identificados son protegidos para evitar se rompan y son colocados en una nevera de ícopor con
hielo envuelto en papel Kraft para reducir temperatura y reducir el crecimiento bacteriano (A.
Barajas), para su posterior trasladó a las instalaciones del laboratorio de Biotecnología en Tecno
Academia ubicado en la Institución Educativa Colegio Loyola para la Ciencia y la Innovación en la
ciudad de Medellín, 6.305534, -75.559755 Toscana - Medellín Antioquia.
2. Aislamiento e Identificación de la microalga:
El aislamiento y la purificación de las cepas de microalga se realizarán por el método de diluciones
seriadas de 10-1 a 10-10 (Pesca 1989); con el medio de cultivo Guillar F/2 (A. Barajas), se llevan
ha incubar, con fotoperiodo día: noche de 12:12 horas, y se empieza ha hacer placas para garantizar
la pureza de la microalga. (Quevedo O, 2008)
3. Cultivo de la microalga:
Se prepara el medio de cultivo con los componentes del estándar 2 (Quevedo O, 2008), luego
se siembra por la técnica de estrías o rayado en placa en cajas de Petri. (Gomez, 2013).

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Para medir las variables se utilizaras varias condiciones ambientales en las que posiblemente
pueda tener una buena producción.
4. Extracción de aceites:
El montaje se compone de un balón de vidrio donde se encuentra un solvente orgánico que es
calentado hasta ebullición, un tubo de extracción soxhlet, donde es colocada la muestra, la cual
va contenida en un cartucho de celulosa, y un condensador, después de evaporarse, el solvente
orgánico( es condensado y cae al tubo Soxhlet, en el cual extrae el aceite contenido en la
biomasa hasta que el tubo se llena, cuando el tubo está lleno de solvente, este es sifonado hasta
el balón que contiene el resto de solvente y se repite el proceso.
Una gran cantidad de solventes se han utilizados como solventes de extracción en el método
soxhlet, el uso de éter de petróleo se recomienda por ser este un solvente no polar que será
selectivo al extraer lípidos no polares de las microalgas como los triglicéridos, los cuales con
lípidos ideales para la producción de biodiesel. (A. Barajas)
Una cantidad previamente homogeneizada y seca, medida o pesada de la biomasa
se somete a una extracción con éter de petróleo o éter etílico, libre de peróxidos o
Mezcla de ambos. Posteriormente, se realiza la extracción total de la materia
Grasa libre por soxhlet.
Desarrollo tradicional del proceso:

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• En muestras con mucha humedad homogeneizar y secar a 103+ ºC en
estufa de aire considerando el tipo de muestra.
• Moler y pasar por tamiz de malla de 1 mm
• Pesar en duplicado 2 a 5 gramos de muestra preparada en papel filtro
previamente pesado y tapado con algodón desgrasado. Registrar m
• Secar el matraz de extracción por 30 min a 103+ 2ºC. Pesar el matraz de
extracción Registrar m1
• Poner el matraz de extracción en el sistema soxhlet el dedal en el tubo de
extracción y adicionar el solvente al matraz.
• Extraer la muestra con el solvente por 6 a 8 horas a una velocidad de
condensación de 3-6 gotas/seg.
• Una vez terminada la extracción eliminar el solvente por evaporación en
rotavapor o baño Maria bajo campana. Hasta que no se detecte olor a éter.
• Secar el matraz con la grasa en estufa a 103+ 2°C por 10 min, enfriar en
desecador y pesar. (A. Barajas)
PRESUPUESTO
Recursos necesarios para llevar a cabo su investigación.
Materiales Cantidad Valor total

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Justificación
Medio de Cultivo
Para la cultivación de las microalgas
Scenedesmus y su posterior extracción de lípidos
1 tarro 450000
Microalgas Scenedesmus Para la extracción de los lípidos para su posterior
transformación a Biodiesel
5 150000
Gas de Chimeneas Industriales Para las pruebas de resistencia de la Microalga 1
100000
Pasajes Transporte a asesorías 5 200000
Folder Para llevar evidencia del proyecto 2 30000
Erlenmeyer de 250 cm Para el cultivo de la microalga 1 25000
Varilla de vidrio Para el cultivo de la microalga 2 6000
Agua destilada csp Para el cultivo de la microalga 10 L 50000
Recipiente para baño maría Para el cultivo de la microalga 1 20000
Tubos de ensayo Para el cultivo de la microalga 2 2000
Mecheros Para el cultivo de la microalga 3 150000
Balanza Para el cultivo de la microalga 2 400000

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Poster Para Ferias 2 60000
Rexma Para llevar evidencia 2 20000
Cartón industrial Para poster muestra institucional 2 10000
Marcadores y lápices, borradores,
sacapuntas.
Para tomar evidencia # 30000
TOTAL $
1703000

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CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
ACTIVIDAD
MES
OBSERVACIO
NES
d d d d d
Este cuadro se ajusta a la necesidad de cada equipo
(se agrega casillas de los meses que se requieren)
BIBLIOGRAFÍA
Captura de CO2, biocombustibles y microalgas. (2013).
Biolamp convierte el aire contaminado en biodiesel. (s.f.). fayerwayer.
Carrasco-Ríos, L. (2009). EFECTO DE LA RADIACIÓN ULTRAVIOLETA-B EN PLANTAS.
IDESIA, 59-76.
Catalina QUEVEDO, S. P. (2008). CRECIMIENTO DE Scenedesmus sp EN DIFERENTES
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universidad de antioquia , 25.

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Esteban Caballero. (2012). El Clima Esta en Nuestras Manos. unfpa.
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empeñana esfuerzos de autoridades por tener un aire mas limpio en aburrá. el colombiano,
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Hernández, A. G. (s.f.). Biodiesel a Partir de Microalgas . smbb, 38.
Hernandez, A. R. (s.f.). Clasificación de los elementos químicos por su impacto ambiental.

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Huari, Y. C. (2012). el carbono en los seres vivos .
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Navarro, C. D. (s.f.). Aplicación de láser CO2 para el tratamiento de xantelasmas palpebrales. dialnet.
Norris, L. (s.f.). ¿Qué árboles absorben más dióxido de carbono? ehow.
O., C. Q. (2008). CRECIMIENTO DE Scenedesmus sp . VITAE, REVISTA DE LA FACULTAD DE
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POTENCIALMENTE ACUMULADORA DE LÍPIDOS PARA LA OBTENCIÓN DE
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