WOODS HOLE, Massachusetts — Las células verdes giran alrededor de una cámara de luz roja, impulsadas por una cuchilla a través de agua burbujeante. Estas pequeñas células de algas, llamadas gametofitos, se convertirán en una cepa de algas de rápido crecimiento, parte de lo que alguna vez fue una iniciativa financiada por el gobierno para desarrollar biocombustibles sustentables para el transporte estadounidense.
La electricidad procedente de la energía solar y eólica puede alimentar los automóviles, pero los barcos y los aviones funcionan en gran medida con combustibles líquidos elaborados con un gran porcentaje de petróleo o gasolina. Cuando se queman, emiten dióxido de carbono, un gas de efecto invernadero que causa el calentamiento global. El biocombustible, refinado a partir de material orgánico como plantas o algas, es una opción potencial para cambiar la composición del combustible.
Un tipo de biocombustible proviene de las algas marinas. Mediante un proceso que utiliza calor y presión para producir combustible, conocido como licuefacción hidrotermal, esta humilde alga podría impulsar barcos y aviones sin necesidad de petróleo.
«Necesitamos otras fuentes de energía que sean sostenibles, no podemos depender sólo del petróleo», dijo Scott Lindell, científico marino del Instituto Oceanográfico Woods Hole, a unos 90 minutos en coche al sur de Boston. «No hay nada más sencillo o que crezca tan rápido y de forma tan sostenible como las algas».
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NOTA DEL EDITOR: Esta historia es una colaboración entre el Programa de Posgrado en Escritura Científica del MIT y The Associated Press.
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Los biocombustibles existentes, como el etanol derivado del maíz, funcionan principalmente como aditivos de la gasolina. Los cultivos de maíz requieren tierras agrícolas, agua dulce y pesticidas, mientras que las algas, por el contrario, pueden cultivarse en el océano con recursos mínimos.
Aunque cualquier bioetanol, ya sea producido a partir de maíz o algas marinas, libera gases peligrosos cuando se quema, como el acetaldehído, estos combustibles producen menos gases de efecto invernadero en general en comparación con los combustibles a base de petróleo.
Investigadores como Lindell han logrado cultivar variedades de algas que en algunos casos producen hasta tres veces más biomasa que las cepas convencionales. Sin embargo, las empresas energéticas dudan en invertir en proyectos de acuicultura a gran escala sin una demanda demostrada, y los agricultores se resisten a ampliarlos sin un comprador garantizado, lo que genera un problema circular que ha ralentizado el desarrollo de la industria.
Hoy en día, las granjas acuícolas siguen siendo pequeñas y suministran algas marinas principalmente a restaurantes, empresas de cosméticos y productores de fertilizantes. Hauke Kite-Powell, ingeniero y analista económico de Woods Hole, dijo que aumentar la producción de algas marinas para respaldar una economía de biocombustibles requeriría un apoyo gubernamental sostenido, más allá del sector privado.
Si bien la volatilidad de los precios del petróleo, impulsada en parte por conflictos internacionales como la guerra en Irán, ha provocado estallidos de renovado interés en la independencia energética, el apoyo gubernamental a opciones como los biocombustibles fluctúa en Estados Unidos. En 2016, un programa dirigido por el Departamento de Energía se propuso desarrollar herramientas para la producción de biocombustibles a base de algas marinas.
El programa, conocido como MARINER (Investigación de macroalgas que inspira nuevos recursos energéticos), consistió en proyectos que iban desde el desarrollo de cepas de algas marinas resistentes al calor que puedan resistir el calentamiento de los océanos hasta estudios sobre genomas de algas marinas. El Departamento de Energía a menudo respalda proyectos exploratorios, de alto riesgo y alto rendimiento, y los investigadores involucrados en MARINER dijeron que lograron avances, como el aumento de la producción de algas marinas.
El programa reflejó una iniciativa similar de prueba de viabilidad que comenzó en la década de 1970 y que terminó rápidamente una vez que los precios del petróleo se estabilizaron. El laboratorio de Lindell, financiado por MARINER, se centró en mejorar el rendimiento de los cultivos mediante el cultivo selectivo de algas con cualidades deseables, como capacidades no reproductivas para evitar el cruzamiento con algas silvestres, para que, en el futuro, los agricultores pudieran aumentar su producción de algas.
La financiación MARINER de Lindell duró seis años y finalizó en 2024. Desde entonces, las oportunidades de financiación federal para la investigación han sido menores y se han retrasado. Pero persiste la necesidad urgente de energía sostenible, afirmó. «No creo que las cosas hayan cambiado increíblemente desde la primera crisis del petróleo».
Los agricultores notan las dificultades para encontrar compradores consistentes de algas marinas. Oliver Dixon, un criador de mariscos con sede en Point Judith, Rhode Island, cultiva algas marinas para complementar su negocio de ostras durante el invierno. A partir de este mes, espera cosechar alrededor de 10.000 libras (4.500 kilogramos) de algas marinas, y vender la mayor parte a restaurantes locales y mercados de mariscos.
«Los compradores entran y salen, es bastante desalentador», dijo Dixon. Su granja de 3,6 hectáreas (9 acres) es cientos de veces más pequeña de lo que se necesitaría para producir biocombustible y, sin una demanda comprobada del sector energético, no tiene planes de expandirse.
Bren Smith, un agricultor oceánico y cofundador de GreenWave, una organización sin fines de lucro que apoya a los agricultores oceánicos, sostiene que el problema no es la falta de demanda, sino más bien dónde las algas tienen sentido económicamente: actualmente las algas son más viables en productos como cosméticos o alimentos, en lugar de combustible, que sigue siendo uno de sus usos de menor valor.
«Hemos cometido este error antes, ¿verdad?» dijo Smith, refiriéndose a las inversiones a gran escala en la investigación de algas marinas centradas en la producción de combustible en lugar de los innumerables otros usos de las algas. “Competir con la industria subsidiada y técnicamente más avanzada del mundo: la industria de los combustibles fósiles”.
Incluso con un comprador garantizado, la expansión del cultivo de algas enfrentaría obstáculos regulatorios, según Kite-Powell. En Estados Unidos, las aguas costeras tienen en gran medida prioridad para la recreación, la pesca y la conservación, lo que dificulta la obtención de permisos para grandes proyectos de acuicultura. Por el contrario, los países de Asia suelen dar prioridad a los cultivos extensivos de algas, que a veces cubren bahías enteras.
Por ahora, la mayoría de las granjas estadounidenses siguen siendo pequeñas y cercanas a la costa. Dixon dijo que no puede obtener un permiso para mantener la infraestructura de su granja en el agua durante todo el año, lo que le obliga a quitar sus líneas y anclajes cada primavera y reinstalarlos en el otoño.
Mover las granjas más lejos de la costa podría permitir operaciones más grandes, pero introduce desafíos ambientales y de ingeniería, incluido el riesgo de enredar a los animales marinos y la posibilidad de que las algas cultivadas puedan competir con otras especies marinas por los nutrientes.
«Todavía no tenemos una comprensión completa de cuáles podrían ser todos los efectos secundarios ecológicos de la agricultura oceánica a muy gran escala», dijo Kite-Powell.
Aun así, científicos como Lindell siguen confiando en que su trabajo se aplicará a la industria de los biocombustibles en el futuro. Alrededor del laboratorio de Lindell hay viales y matraces de vidrio con más de 2.600 cepas de algas azucareras recolectadas en toda Nueva Inglaterra, que continúa estudiando y criando selectivamente con la esperanza de que la industria energética haga la transición a fuentes renovables. Para él, los precios volátiles de los combustibles y la naturaleza finita de recursos como el petróleo apuntan a un eventual cambio.
«Nos daremos cuenta de que las cosas han cambiado en el mercado», dijo Lindell, «y no podremos extraer más petróleo de la tierra dentro de 30 años».
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