Sistema acuavoltaico revoluciona la producción de microalgas y reduce costos energéticos en acuicultura
17 octubre, 2024
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Investigadores del Fraunhofer ISE y la TMU desarrollan sistema «acuavoltaico» para producción de microalgas
Un equipo de científicos del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (Fraunhofer ISE) en Alemania y la Universidad Tarbiat Modares (TMU) en Irán ha diseñado un innovador sistema fotovoltaico destinado a la producción conjunta de electricidad y microalgas. Este sistema, denominado «acuavoltaico», busca reducir los costos energéticos en instalaciones de acuicultura, un sector que enfrenta altos gastos en electricidad, los cuales representan aproximadamente el 40% de sus costos operativos totales.
El sistema acuavoltaico está compuesto por un estanque de circuito abierto, una rueda de paletas mecánica, un motor con sistema de transmisión, un circuito de control de velocidad, un módulo fotovoltaico de 100 W, una batería de 12 V con una capacidad de 60 Ah, un inversor y un controlador de carga de 10 A. El estanque, hecho de polietileno, tiene un diseño abierto que permite la entrada de luz solar y aire, lo que favorece el crecimiento de las microalgas.
Uno de los principales beneficios de este sistema es que, al integrar la tecnología fotovoltaica con la producción de microalgas, se mejora la eficiencia energética y se reduce la evaporación del agua, contribuyendo así a la mitigación del cambio climático. Además, el sistema permite controlar parámetros clave como la profundidad del agua, que se ha establecido en 0,3 metros para optimizar la producción de microalgas. Este control, junto con la velocidad de rotación de la rueda de paletas, crea condiciones ideales tanto para el cultivo de microalgas como para la generación de electricidad.
Durante las pruebas experimentales realizadas entre el 9 y el 15 de mayo, los investigadores evaluaron el rendimiento del sistema bajo diversas condiciones climáticas, analizando factores como la radiación solar, la temperatura del aire y la velocidad del viento. Los resultados mostraron que la sombra proporcionada por el panel solar tiene un impacto positivo en la regulación de la temperatura y el pH del estanque, lo que favorece el crecimiento de las microalgas. Además, el sistema fue capaz de cubrir el 98,6% de la demanda anual de electricidad de la instalación acuícola.
El equipo también realizó un análisis económico del sistema utilizando la producción de Spirulina, una microalga rica en vitaminas, minerales, antioxidantes y proteínas. Los resultados indicaron que el sistema acuavoltaico puede reducir los costos de electricidad en un 7% en comparación con un sistema tradicional alimentado por la red eléctrica. En términos de costos de producción, se calculó que el precio de la Spirulina producida con este sistema sería de $0,4975 por gramo con una tasa de interés del 5%, y de $0,331 por gramo con una tasa del 10%. Además, el costo por litro de Spirulina fue estimado en $0,7133 por gramo.
Este estudio, publicado en la revista *Results in Engineering*, destaca el potencial de los sistemas acuavoltaicos para aumentar la producción de microalgas y reducir los costos de producción, lo que podría tener un impacto significativo en la sostenibilidad de la acuicultura a nivel global.
Para más información, los interesados pueden consultar el artículo titulado “Development and experimental performance evaluation of a small-scale aquavoltaic system for microalgae production”.
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