Biocaptura de CO2 con algas: una solución natural para hacer frente al cambio climático

El informe ´State of Carbon Dioxide Removal´, publicado en 2024 por la Universidad de Oxford, advierte de que el mundo debe retirar activamente entre 7.000 y 9.000 millones de toneladas de CO₂ al año durante las próximas décadas. Solo así podrá mantenerse cerca del objetivo de limitar el calentamiento global a 1,5 °C, fijado en el Acuerdo de París.

En esta carrera contra el reloj, la naturaleza ofrece una tecnología perfeccionada durante millones de años: las microalgas. Estos microorganismos funcionan como un pulmón invisible del planeta. Además, capturan carbono de forma biológica con gran rapidez y eficacia.

El ´Estudio para apoyar una industria sostenible de algas en la UE´, publicado en 2025, señala que los bosques naturales de algas en aguas europeas ya capturan 86 millones de toneladas de CO₂ cada año. El informe también plantea que una expansión controlada de su cultivo en unos 10.000 km², una superficie poco mayor que la isla de Chipre, podría absorber hasta cuatro millones de toneladas de CO₂ anuales. Esta capacidad convertiría a las algas en una posible herramienta frente al cambio climático. Sin embargo, el propio estudio advierte de que aún faltan datos para confirmar su impacto real.

Este no es el único beneficio que ofrece este sistema. A diferencia de otras soluciones de captura de CO2, la biomasa que genera durante el proceso tiene un impacto económico y regenerativo: se utiliza en los sectores energético y cosmético, pero también para crear biofertilizantes que devuelven la salud a los suelos y frenan la eutrofización de las aguas.

Según explica Marc Cortés, experto en innovación medioambiental y fundador de la empresa 4BlueTech, es ahí donde reside el potencial de esta tecnología: “No se limita a capturar CO2. Permite transformar un problema en una cadena de valor, y hacerlo de forma modular y replicable. En un contexto donde la descarbonización necesita escala, las tecnologías que combinan impacto medible y viabilidad industrial son las que más pueden acelerar”.

Eficiencia en el proceso biológico

Cabe recordar que, las microalgas, son organismos que se nutren a través de la fotosíntesis. Su principal fuente de carbono es el CO2, que, junto al agua y otros nutrientes, absorben y transforman mediante la luz solar en una materia orgánica llamada biomasa. Durante el proceso, liberan oxígeno.

Por su parte, la biocaptura de carbono con algas reproduce y optimiza este mismo proceso biológico para absorber el CO2 emitido a la atmósfera. Las algas se cultivan en plantas de fotobiorreactores, unos equipos en los que maximizan su crecimiento y, por tanto, el secuestro de carbono. “En términos simples: reproducimos y optimizamos, en un entorno controlado, el mecanismo más antiguo de captura de carbono del planeta: la fotosíntesis”, explica Cortés.

Al igual que los árboles, las algas capturan CO2 a través de la fotosíntesis. Sin embargo, son hasta 50 veces más rápidas y eficaces que ellos, según una investigación de varios autores especializados y pertenecientes a centros como la Escuela de Ingeniería Química de Birmingham o la Universidad de Sheffield (Reino Unido).

Esto se debe a su anatomía y su ritmo de vida. Mientras que un árbol debe invertir gran parte de su energía y del carbono que captura en construir estructuras como el tronco, las ramas o las raíces para sostenerse, una microalga es 100% funcional. Cada una de sus células es una unidad fotosintética activa que trabaja a tiempo completo. No necesita madera para crecer, solo capturar CO2 para dividirse. Por este motivo, indica Cortés, “crecen muy rápido y tienen altas tasas fotosintéticas”.

Además, existen otros factores que determinan su eficiencia:

• Crecimiento exponencial: algunas especies de microalgas son capaces de duplicar su biomasa en menos de 24 horas. Esto significa que su capacidad para absorber gases de efecto invernadero crece a un ritmo que ninguna planta terrestre puede imitar.

• Superficie de contacto: al ser organismos microscópicos suspendidos en líquido, tienen una superficie de exposición al CO2 proporcionalmente gigantesca. Esto les permite atrapar las moléculas de gas de forma mucho más agresiva.

• Apetito constante: en sistemas controlados, como los fotobiorreactores, las algas no sufren por sequías o falta de nutrientes. Se mantienen en un estado de "eterna primavera", lo que garantiza que el secuestro de carbono sea constante y no dependa de las estaciones.

Sin embargo, para el fundador de 4BlueTech, en industria “su superpoder real es que pueden funcionar como una plataforma biológica adaptable: distintas especies tienen perfiles distintos de crecimiento, tolerancia y composición (proteínas, lípidos, pigmentos)”.

Diferencias frente a otras tecnologías de captura de carbono

Hoy en día existen muchas tecnologías de captura de CO2. Estas se agrupan principalmente en dos frentes: las soluciones tecnológicas de ingeniería y las soluciones basadas en la naturaleza. Aunque todas son necesarias para alcanzar las metas de la ONU, presentan diferencias drásticas en coste y funcionamiento:

• Captura directa de aire (DAC): utiliza grandes ventiladores y filtros químicos para "succionar" el CO2 directamente de la atmósfera. Si bien es una tecnología precisa, requiere una inversión económica muy alta y consume grandes cantidades de energía para funcionar.

• Captura y almacenamiento geológico (CCS): se basa en atrapar el gas en chimeneas industriales antes de que llegue a la atmósfera para inyectarlo en las profundidades de la tierra. A diferencia de las algas, este sistema no genera un producto útil, simplemente esconde el residuo bajo el suelo.

• Reforestación: Es la forma más tradicional, pero se enfrenta a la falta de espacio y a la lentitud del crecimiento de los bosques frente a la urgencia climática actual.

Frente a estas opciones, la biocaptura con algas se presenta como una "tecnología basada en la naturaleza mejorada". Por un lado, a diferencia de las máquinas DAC, las algas utilizan la energía gratuita del sol para trabajar. Por otro, comparada con la reforestación, su capacidad de captura de CO2 es mucho mayor y más rápida.

Sin embargo, como explica Cortés, su mayor ventaja reside en que “permite pasar de un enfoque lineal –capturo y almaceno– a uno circular: capturo y convierto”. En vez de generar residuos o depender de consumibles intensivos, el proceso biológico produce salidas útiles y reduce costes y complejidad en ciertas aplicaciones.

Aplicaciones reales y circularidad

Este enfoque circular hace que las aplicaciones de la biocaptura de CO2 con algas se multipliquen. Tal y como indica el informe de la Comisión Europea citado con anterioridad, además de contribuir a la mitigación del cambio climático, la tecnología ofrece de manera adicional aplicaciones medioambientales e industriales de gran valor:

• Limpieza de aguas residuales: las microalgas actúan como filtros biológicos que absorben nitrógeno y fósforo, reduciendo el riesgo de eutrofización en nuestras masas de agua.

• Producción de biofertilizantes y bioestimulantes: todas las especies de algas contienen compuestos naturales que impulsan el crecimiento de los cultivos y mejoran la salud de las plantas sin agotar los nutrientes del suelo.

• Industria alimentaria, cosmética y farmacéutica: la biomasa que resulta del proceso de biocaptura es rica en proteínas y antioxidantes, por lo que se utiliza en la fabricación de suplementos nutricionales, cremas antiedad y nuevos fármacos, entre otros productos.

La biocaptura con microalgas, recalca Cortés, se aplica en escenarios donde hay fuentes de CO2 y/o corrientes residuales con potencial de aprovechamiento. En la práctica -dice- los casos más interesantes son los que combinan emisiones de CO2 (industria, energía, logística), corrientes líquidas residuales, que pueden aportar nutrientes, y un plan claro de aprovechamiento de la biomasa.

Este es el caso del proyecto que su empresa, 4BlueTech, reconocida como Exponential Leaders 2025 por ACCIÓ (Generalitat de Catalunya), está llevando a cabo en el puerto de Barcelona. La ‘cleantech’, dedicada a la biocaptura como servicio (‘capture as a service’, en inglés), desarrolla un proyecto piloto que valida la biocaptura en condiciones reales, con foco en tres aspectos: integración, medición y escalabilidad.

El trabajo se apoya en una tecnología modular ‘patent pending’, diseñada para ser escalable, y en la experiencia acumulada en selección biológica, con más de 70 especies de algas probadas, para garantizar su funcionamiento en condiciones reales. “El puerto es un entorno real: si funciona aquí y se mide bien, puede replicarse en otros nodos industriales”, explica Cortés, que se muestra claro sobre el futuro de la biocaptura: “El impacto climático se multiplica cuando el CO2 deja de ser un residuo y pasa a ser una materia prima”.

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