El documento describe los diferentes tipos de biocombustibles, incluyendo los de primera, segunda y tercera generación derivados de cultivos y algas. También explica los procesos de producción de biodiesel y bioetanol, así como los microorganismos como levaduras y bacterias utilizados en la fermentación y producción directa de biocombustibles.

2. Los biocombustibles se derivan de cultivos de
plantas, e incluyen biomasa que es directamente
quemada, el biodiesel de semillas oleaginosas y
etanol (o metanol) que es el producto de la
fermentación de los granos, pasto, paja o madera.

3. GENERACIONES DE LOS
BIOCOMBUSTIBLES
Los biocombustibles de primera generación fueron los
primeros en ser fabricados y son los que despiertan mayor
preocupación ya que se utilizan como materia prima cultivos
alimentarios. Entre los que se destacan el maíz, caña de
azúcar, soja, entre otros para elaborar bioetanol y biodiesel.
Los combustibles de segunda generación
Son combustibles producidos a partir de
materias primas que no son fuentes
alimenticias, para lo cual se utilizan
tecnologías que todavía están en etapas de
investigación y desarrollo y con costos de
producción aún muy elevados.

4. Los combustibles de tercera generación son,
principalmente, los aceites procedentes de algas y el
hidrógeno procedente de la biomasa. Aún se
encuentran en una fase incipiente de desarrollo y
muy lejos de su producción a gran escala y, por
tanto de su comercialización, por lo que se espera
que no tenga una gran producción en el corto plazo.

5. •Biocarburantes
sintéticos: hidrocarb
uros sintéticos o sus
mezclas, generados a
partir de la biomasa
vegetal.
Biodiesel: éster
metílico generado a
partir de un aceite
vegetal, algas o
animal de calidad
similar al gasóleo.
•Biogás: combustible
gaseoso generado a
partir de la biomasa de
vegetales y/o a partir
de la fracción
biodegradable de los
residuos.
•Aceite vegetal
puro: obtenido a partir de
plantas oleaginosas
mediante presión, extracción
u otros procedimientos
comparables, crudo o
refinado, pero sin
modificación química.
Biometanol: metanol
generado a partir de
la biomasa de
vegetales.
TIPOS DE BIOCOMBUSTIBLOES
Bioetanol: Etanol
generado a partir de
la biomasa o de una
fracción
biodegradable de
residuos.

6. BIOETANOL
Los microorganismos más utilizados para la
producción de etanol por la vía fermentativa son
las levaduras, debido a su alta productividad en la
conversión de azúcares a bioetanol y a que se
separan mejor después de la fermentación.
Entre las especies más utilizadas
están: Saccharomyces cerevisiae, S. ellipsoideus, S.
anamensisi, Candida seudotropicalis, S.
carlsbergensis, Kluyveromyces marxianus, Candida
bytyrii, Pichia stipatis,Schizosaccharomyces
pombe y Pichia membranaefaciens.

7. Los microorganismos a utilizar deben cumplir
con ciertas necesidades y características tales
como:
» TOLERANCIA AL ALCOHOL
» TOLERANCIA A LA ALTA TEMPERATURA
» TOLERANCIA A LA ALTA CONCENTRACIÓN DE
AZÚCARES

8. La síntesis del biodiesel se realiza normalmente por
medio de los procesos químicos de esterificación y
transesterificación, pero hoy en día podemos hablar de
un tipo de algas y de bacterias capaces de producir
biodiesel de una forma mas sencilla, barata y ecológica.

9. Fabricación :
Para producir el biodiesel, el aceite se extrae de la semilla
cultivada; posteriormente es refinado y sometido a la
transesterificación, (se combina el aceite con un alcohol
ligero, normalmente metanol). Como subproducto de la
reacción química se genera la glicerina, que se emplea como
materia prima de diferentes industrias, como la cosmética.
El biodiesel puede usarse en su forma pura (100% biodiesel)
o mezclado en cualquier proporción con diesel regular para su
uso en motores de ignición a compresión.
¿QUE ES EL BIODISEL?

10.  ALGAS
El fotobioreactor de Algaelink ha
mejorado y acelerado la fotosíntesis
natural, y puede fabricar algas que se
duplican cada 24 horas. Su
crecimiento es tan rápido que el gasto
de energía para producirlas es
comparativamente muy bajo para así
convertirse en biodiesel.

11. Tipos de algas que se cultivan
para producir biodiésel:
Las algas están compuestas básicamente por proteínas,
carbohidratos, ácidos nucleicos y ácidos grasos. Los
ácidos grasos se encuentran en las membranas, en los
productos de almacenamiento, etc.
El porcentaje de ácidos grasos varía según la especie,
aunque hay especies cuyos ácidos grasos representan
40% de su peso seco. Estos son los ácidos grasos que
luego son convertidos en biodiésel. Para la producción de
estos se buscan algas que contengan un alto contenido en
lípido y que sean fácilmente cultivables.

12. Algunas características y ventajas del
biodiésel producido a partir de algas
son las siguientes:
Las algas tienden a producir una alta cantidad de ácidos grasos
poli insaturados, lo que disminuye la estabilidad del biodiésel.
Pero los ácidos grasos poli insaturados tienen puntos de fusión
bajos por lo que en climas fríos es mucho más ventajoso que otros
tipos de biocombustibles.
La producción de aceites a partir de algas es 200 veces mayor
que en plantas. Por lo que también es mayor la producción de
biodiésel.
Posee un alto rendimiento y por lo tanto un bajo costo.
La producción de biodiésel de algas tiene las características de
reducir las emisiones de CO2 y compuestos nitrogenados de la
atmósfera.

13. » BACTERIAS
Dos genes proceden de la bacteria
Zymomonas mobilis y son los que
controlan la producción alcohol a partir de
glucosa. Un tercer gen procede de la
bacteria Acinetobacter baylyi y permite a
la nueva bacteria combinar el alcohol con
el aceite y producir biodiesel. Esta bacteria
es por tanto capaz de medrar en una
mezcla de aceite y azúcar y producir
biodiesel directamente.

14. Las ventajas de la producción de biodiesel
utilizando hongos, bacterias o levaduras. , en
comparación con las microalgas, es que su crecimiento
puede llevarse a cabo en plantas de biomasa
convencionales, lo que reduciría los costos de
producción. Además, se pueden utilizar un amplio
abanico de materias primas como fuente de carbono
durante su crecimiento y pueden manipularse
genéticamente para mejorar u optimizar la
acumulación de lípidos.

15. Los parámetros de crecimiento de ambos
tipos de organismos son los siguientes:

16. » Hongo Trichoderma reesei. Se considera que T.
reesei es el microorganismo más eficiente en la
producción de celulasas. Estas enzimas son capaces
de descomponer la celulosa, uno de los polímeros más
resistentes que hay en la naturaleza, en sus
monosacáridos constituyentes. Es decir, con T.
reesei se podría transformar restos vegetales en
azúcares simples que podrían a su vez ser fermentados
por las levaduras para producir bioetanol.
» No han logrado encontrar algas naturales que
producen las cantidades de aceite necesarios para la
producción de biocombustibles a gran escala. Así que,
ahora que están explorando una nueva vía, las algas
sintéticas.

17. » La productividad de las algas para hacer etanol podría
ser el doble que la de la caña de azúcar y cinco veces
superior a la del maíz.
» Científicos en California presentaron por primera vez la
creación de microrganismos genéticamente
modificados con la capacidad de transformar desechos
de cereales, mazorcas de maíz, y otros materiales
orgánicos en metil haloideos, la materia prima para la
fabricación de gasolina y una serie de otros productos
de importancia comercial.