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Captura de carbono de las floraciones de algas terrestres

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La idea única de Brilliant Planet de capturar carbono creando -y luego enterrando- floraciones de algas en desiertos costeros es muy prometedora, pero requerirá cientos de millones de dólares de inversión antes de que pueda alcanzar plenamente sus ambiciosos objetivos.

por Senior editor, The Fish Site
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Granja piloto de Brilliant Planet en Marruecos

© Brilliant Planet

En pocas palabras, el negocio gira en torno a llenar estanques en desiertos costeros con agua de mar rica en nutrientes y luego sembrarlos con algas locales. Aunque Brilliant Planet

* pretendía inicialmente convertir estas algas en ingredientes para piensos acuícolas, desde entonces han pasado a secarlas y enterrarlas como forma de captura de carbono

Se trata de una idea realmente única, pero su carismático y discreto fundador, Raffael Jovine, defiende firmemente su potencial, apoyándose en las investigaciones realizadas durante ocho años de pruebas sobre el terreno en Marruecos, Omán y Sudáfrica

"Nos encontramos en una situación muy distinta a la anterior: sabíamos que el concepto funcionaría en términos de volúmenes, pero además de mejorar mucho en el aspecto técnico y de ingeniería, ahora sabemos más desde el punto de vista social y medioambiental. Y, tras realizar un exhaustivo análisis del ciclo de vida, hemos identificado otros puntos conflictivos que debemos mejorar antes de ampliar la producción", explica Jovine

La evolución de un concepto único

Bioquímico molecular y biofísico de formación, con una amplia experiencia en ingeniería biológica -adquirida en Yale, el MIT, la UCSB y Woods Hole-, el camino de Jovine hacia la fundación de una startup se inspiró en un viaje de estudios a una de las regiones más remotas del océano.

"Acabé en el Woods Hole Oceanographic estudiando los desencadenantes medioambientales de la proliferación de algas nocivas y por qué algunos organismos responden más que otros. En aquel momento, el objetivo era detener las floraciones y reducirlas", recuerda.

Sin embargo, también le hizo pensar que hacer lo contrario -crear floraciones de algas- podría ayudar a encontrar una solución al cambio climático

"Durante una misión en el Giro del Pacífico Central, me di cuenta de que los organismos del centro del giro, a pesar de la falta de nutrientes, eran fotosintéticamente mucho más eficaces que cualquier cosa que pudiera diseñar en el laboratorio", recuerda

El descubrimiento inspiró a Jovine para formular un concepto lo suficientemente bueno como para entrar en la lista de finalistas del Virgin Earth Challenge, que más tarde se canceló, así que decidió patentarlo en 2008. Desde entonces, la idea ha evolucionado considerablemente, al igual que el nombre de la empresa, que pasó de Johna a FeedAlgae y a SuSeWi antes de que naciera Brilliant Planet

"En aquel momento no existía un mercado de carbono, así que estudiamos la posibilidad de utilizar las algas para alimentar el ganado y la acuicultura. Hicimos muchos ensayos con piensos y obtuvimos resultados fantásticos: las algas eran ricas en proteínas y omega-3. Pero siempre iba a hacer falta un sistema de producción más eficiente. Pero siempre iba a llevar mucho tiempo encajar en los planes de los grandes productores de piensos: llegar a un tamaño que nos permitiera llenar un silo a un precio atractivo. Sin embargo, el mercado del carbono se ha desarrollado desde entonces, y nos dimos cuenta de que si eliminábamos gran parte del procesamiento posterior a la cosecha necesario para convertir las algas en piensos para peces, podríamos tener un coste lo suficientemente bajo para el carbono", explica.

El mercado del carbono ha evolucionado desde entonces

Brilliant Planet ha conseguido aumentar drásticamente la tasa de crecimiento de las algas en sus estanques

La empresa planea enterrar la biomasa resultante como medio de captura y secuestro de carbono © Brilliant Planet

Según Jovine, esto les ha permitido concentrarse casi exclusivamente en la producción -más que en el procesamiento- de las algas, y han identificado áreas en las que pueden introducirse nuevas mejoras.

Una de ellas está relacionada con la búsqueda de las especies de algas más eficientes, tras extensas pruebas en su laboratorio de Londres

Una de esas áreas está relacionada con la búsqueda de las especies de algas más eficientes, tras extensas pruebas en su laboratorio de Londres.

"Para los biocombustibles, las algas son el combustible ideal

"Para los biocombustibles las células se dividen una vez cada 18 o 21 días, dependiendo del esquema que se utilice, pero nuestras células se dividen más de una vez al día y hay algunos organismos que se dividen hasta cinco veces y media al día, por lo que aún hay margen de mejora. Nos gustan los organismos grandes que son fáciles de recolectar, de manipular y que crecen rápido", reflexiona Jovine.

Las células se dividen una vez al día

Aunque planean concentrarse en la producción de una sola especie por ubicación, están considerando la posibilidad de cambiar sus especies en función de la estación del año; por ejemplo, utilizar una para el verano y otra para el invierno. Sin embargo, no pueden utilizar algas modificadas genéticamente, ya que cultivan en sistemas abiertos

"Lo que cultivemos se escapará al medio ambiente, por lo que es muy importante que trabajemos con organismos naturales y locales tal y como son", subraya.

La gestión de los estanques es otro de los ámbitos en los que trabajan

La gestión de los estanques es otro ámbito en el que se está avanzando.

"Podemos hacer que nuestros estanques funcionen un poco más calientes que el agua de mar de la superficie local; en Marruecos, nuestros estanques están dos grados más calientes que el mar, lo que supone un importante aumento de la productividad", señala Jovine.

"En Marruecos, nuestros estanques están dos grados más calientes que el mar, lo que supone un importante aumento de la productividad"

De igual modo, han descubierto que la forma de los estanques y el ritmo de entrada de agua pueden influir significativamente en la productividad. Y el equipo también ha profundizado en la fisiología de las fotos y los nutrientes de las algas

"Nos fijamos en la fisiología celular fundamental -qué es lo que limita el crecimiento- y tenemos una capacidad única para medir el crecimiento instantáneo. En cualquier momento puedo saber con exactitud a qué velocidad crecen las algas, y así podemos medir el impacto de, por ejemplo, una nube que pasa por encima del estanque", explica.

"En cuanto a los nutrientes, podemos medir el impacto de una nube que pasa por encima del estanque"

"En cuanto a la fisiología de los nutrientes, aunque trabajamos en zonas con agua de mar rica en nutrientes, nunca hay suficientes nutrientes ni suficiente carbono. Pero somos mucho mejores que la naturaleza, porque manipulamos el sistema: al optimizar las condiciones en los estanques, extraemos hasta 10 veces más CO2 del agua de mar que lo que ocurriría con una floración natural de algas en alta mar", añade

Aunque Brilliant Planet añade nutrientes a los estanques, lo hace con cuidado y de forma estacional. En la actualidad, la principal fuente de nutrientes procede de una instalación local de fosfato gestionada por OCP, que, según Jovine, utiliza un método "muy ecológico" para producir fosfato o amoníaco

"Lo que no queremos es alimentar a organismos competidores ni verter nutrientes que luego creen eutrofización en alta mar. Si nos fijamos en las recetas normales de producción de algas, añadimos 880 micromoles de nitrato, pero nosotros sólo añadimos unos 30 micromoles. Es muy selectivo", explica

Otro avance destacado por Jovine es el desarrollo de un modelo, que tiene en cuenta 54 parámetros y permite a la empresa predecir la tasa de crecimiento de las algas en un día determinado, lo que les permite ajustar algunas de las tecnologías, como las ruedas de paletas de sus estanques, para optimizar el crecimiento en función de las condiciones.

También confía en que ahora cuentan con suficientes conocimientos de ingeniería para una ampliación drástica.

"Estamos pensando en ingeniería a muy gran escala y nuestro ingeniero jefe solía ser el ingeniero jefe de Mott MacDonald, que diseñó el Thames Tideway, un túnel de 86 km que discurre bajo el Támesis y recoge el 85% de la escorrentía de Londres", señala

Lugares potenciales

Aunque Jovine afirma que el Gobierno de Marruecos, donde se encuentra su planta piloto, ha mostrado un gran apoyo, el proyecto también ha causado sensación en otros lugares y ha atraído la atención de la ONU, que lo ha convertido en uno de sus proyectos de referencia de la iniciativa del cinturón azul. Según Jovine, Brilliant Planet está estudiando la posibilidad de expandirse a una serie de zonas desérticas costeras cercanas a los sistemas de afloramiento de nutrientes más potentes del mundo, como Chile, Perú y Namibia

Aunque las corrientes oceánicas de estas zonas proporcionan una fuente constante de agua rica en nutrientes, la startup también está decidida a que sus instalaciones se ubiquen únicamente en terrenos que, por lo demás, son en gran medida improductivos y, sin embargo, están bendecidos con altos niveles de luz solar, lo que proporciona un beneficio mutuo para la eficiencia de recursos.

"Cogemos agua de mar por debajo de la profundidad de la capa mixta y la utilizamos para llenar estanques en terrenos desérticos vacíos en los que no podría crecer ni una brizna de hierba. Se trata de la adicionalidad: es una nueva producción primaria que no se habría producido de otro modo. Creo que haremos la primera gran explotación en Marruecos -tenemos el terreno y las relaciones-, pero no es el lugar más rentable para trabajar, ya que el océano tiene una energía muy alta y se necesita una protección costosa para la entrada de agua de mar", explica Jovine.

Producción primaria

Raffael Jovine, fundador de Brilliant Planet

Apoyo comunitario

Además de los aspectos positivos para el medio ambiente, Brilliant Planet también tiene una importante agenda socioeconómica

"Trabajamos con comunidades muy humildes al borde del desierto y les proporcionamos mucha formación, desde conocimientos lingüísticos hasta cómo manejar Excel. También hemos aprendido de las "soluciones del desierto" de los lugareños: formas de operar en un entorno tan duro", señala Jovine.

La empresa ya emplea a cerca de 40 personas, lo que la convierte en el mayor empleador de un condado que tiene aproximadamente el tamaño de Gales, pero una población de sólo 2.200 habitantes. Como resultado, su presencia en Marruecos ha sido bien recibida, al ofrecer puestos de trabajo altamente cualificados en una zona que, de otro modo, ofrece pocas oportunidades para los brillantes y ambiciosos, especialmente las mujeres.

"El cincuenta por ciento de nuestros empleados son mujeres

"El 50% de nuestro personal son mujeres, que de otro modo estarían en casa. Los jóvenes que trabajan para nosotros serían peones en Tarfaya [la ciudad más cercana, a 120 km] si se quedaran en la región, pero ahora pueden quedarse aquí y trabajar para nosotros en oficios cualificados, como electricistas e ingenieros", explica

Según Jovine, las instalaciones también tienen un impacto medioambiental positivo en su localidad inmediata, ya que los estanques reflejan más luz solar que el desierto y su evaporación ayuda a enfriar el aire. Además, si se amplía, podría rejuvenecer los criaderos locales de bivalvos al devolver el agua desacidificada al océano y mejorar las condiciones de cultivo

"Cuando alcancemos las 100 hectáreas de estanques, será lo bastante importante como para poder determinar el impacto que estamos teniendo en la biodiversidad; ahora estamos empezando a recopilar datos de referencia, pero partimos de la base de que nuestra desacidificación mejorará la productividad", explica Jovine

Ni peces ni aves

Según Jovine, la naturaleza visionaria del concepto de Brilliant Planet es una especie de bendición mixta, ya que no se ajusta a las tecnologías de captura de carbono mejor documentadas.

"No somos una solución basada en el océano en el sentido en que la gente piensa en la mejora de la alcalinidad oceánica o en el afloramiento artificial. Y, al mismo tiempo, estamos en tierra, pero no cultivamos biomasa leñosa convencional, lignocelulósica, ni la almacenamos del mismo modo. Somos un híbrido, lo que significa que hemos tenido que hacer nuestro propio análisis del ciclo de vida y desarrollar nuestras propias herramientas de control para tener en cuenta nuestro impacto ambiental y la absorción de carbono", explica

"Almacenamos las cosas de una forma diferente: básicamente momificamos la biomasa, lo que significa que es muy salada, muy seca y bastante ácida. Podemos almacenar el 100 por cien del carbono contenido en la biomasa y es muy estable -lo medimos todos los días y tiene cero emisiones-, pero requiere otro nivel de autenticación", añade

Marruecos tiene todos los ingredientes para producir algas con eficacia

El único inconveniente es la naturaleza altamente energética del océano, lo que significa que la tubería de entrada de agua para la granja debe ser extremadamente robusta © Brilliant Planet

En consecuencia, sostiene que los inversores deben ver la oportunidad con una nueva perspectiva.

"Piensen en nosotros como en una empresa de servicios públicos: ofrecemos un servicio a la comunidad que es mejor si se paga que si no se tiene

"Piense en nosotros como en una empresa de servicios públicos: proporcionamos un servicio comunitario que es mejor si se paga por él que si no se tiene. Así que el modelo de utilidad funcionará bastante bien una vez que seamos lo suficientemente grandes y la gente haya visto uno de estos sitios funcionando. Una vez que una gran granja esté funcionando, la mensajería será mucho más fácil. Pero ahora se trata de recaudar fondos a escala de financiación de proyectos, o de servicios públicos. Creo que si recaudáramos entre 250 y 400 millones de dólares tendríamos suficiente liquidez para construir el siguiente emplazamiento. Ese es el umbral para la autofinanciación", explica Jovine

Actualmente, a Brilliant Planet le cuesta unos 800 dólares producir algas suficientes para secuestrar una tonelada de carbono, pero Jovine espera que este coste se reduzca drásticamente en cuanto sean capaces de ampliar la escala, lo que sugiere que el modelo será rentable a medio plazo.

"Nos vemos bajando muy rápidamente a unos 250 dólares por tonelada y luego a unos 100 dólares por tonelada en 6-7 años, dependiendo de lo rápido que escalemos. Y creemos que el mercado del carbono pagará 250 dólares por tonelada en 2030, si no antes", predice

"Por unidad de superficie atrapamos unas 30 veces más carbono que un bosque. Es un sistema muy productivo, pero también mucho más caro que gestionar un bosque. Sin embargo, en comparación con la captura de aire o la electrólisis, en realidad utilizamos mucha menos energía por tonelada de CO2 eliminada", añade.

Mirando al futuro

Además de aumentar la producción y expandirse a varios países, Jovine quiere compartir infraestructuras con otras industrias para reducir costes y aumentar los ingresos

"Un emplazamiento de 1.000 hectáreas a 100 metros de altitud podría almacenar 1,9 GW de electricidad al día. Así que, desde el punto de vista del equilibrio de la red, seríamos la solución hidroeléctrica de bombeo definitiva. En los momentos de máxima demanda, por la noche, podríamos descargar y recuperar el 85% de esa energía. Seguimos siendo una empresa pequeña, así que desarrollar estas cosas no es algo que podamos hacer solos, pero eso sería otro hito", reflexiona.

Cuidado con la red eléctrica

Aunque la ambición final de Jovine es crear una red internacional de estanques de producción de algas que cubran miles de hectáreas, a corto plazo lo que pretende es construir una instalación semicomercial. ¡Y cree que recaudar 20 millones de dólares le permitirá probar su concepto único y allanar el camino para una industria que no sólo podría revolucionar la captura de carbono y promover la biodiversidad, sino también crear comunidades florecientes en algunas de las zonas más marginales del planeta.

Brillante!

*Brilliant Planet forma parte de la cartera de inversiones de Hatch, pero The Fish Site mantiene su independencia editorial.

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