La demanda energética juega un papel crucial en el desarrollo económico global, y depende en gran medida de los combustibles fósiles, recursos no renovables que tienen un fuerte impacto ambiental. En este sentido, la investigación y desarrollo de energías alternativas es importante no solo porque propone soluciones más verdes, sino porque abre caminos a la autosuficiencia energética y protección del medio ambiente.

Ante este desafío, la investigación se ha centrado en la creación de biocombustibles, es decir, combustibles que se elaboran a partir de fuentes orgánicas renovables, como plantas, residuos agrícolas y aceites vegetales. Estos biocombustibles tienen como objetivo sustituir a los combustibles fósiles tradicionales, reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero y a contribuir a la sostenibilidad energética.

Los biocombustibles se clasifican como de primera, segunda, tercera o cuarta generación, según la fuente de materia orgánica con la que se elaboran. Los de primera generación, como el bioetanol y el biodiésel, se producen a partir de cultivos alimentarios ricos en azúcar y almidón, como el maíz, caña de azúcar y la soja. Los de segunda generación, como el bioetanol se producen a partir de celulosa. El biogás y el biodiésel de aceites usados y grasas, provenientes de materia prima agrícola y forestal, como el bagazo de caña y la paja de trigo. Sin embargo, los biocombustibles de primera generación presentan limitaciones, ya que el principal destino de los cultivos antes mencionados es el uso alimentario, y generan un impacto ambiental por la gran producción intensiva de estos cultivos, que pueden llevar a la deforestación y agotamiento de los suelos. Mientras que los de segunda generación, presentan limitaciones como los costos de producción y la disponibilidad de materia prima. Por otra parte, los biocombustibles de tercera generación provienen de microorganismos acuáticos, y representan una oportunidad significativa en las soluciones de energía sostenible, superando las limitaciones de las otras generaciones mencionadas. Entre las diversas alternativas exploradas para producir biocombustibles de tercera generación, destaca el uso de microalgas, microorganismos fotosintéticos unicelulares que forman parte del reino Protista o Chromista, y que habitan en ambientes acuáticos. Las microalgas se caracterizan por su rápido crecimiento y alta capacidad de producción de lípidos, la materia prima principal para la producción de biocombustibles, lo que las convierte en una fuente de energía sostenible y eficiente.

Las microalgas se encuentran en diversos ambientes acuáticos como lagos, océanos y ríos, y tienen un tamaño de 2 a 200 micras (1 μm es equivalente a una millonésima de metro), por lo que pueden sobrevivir a diferentes entornos ambientales debido a su capacidad de adaptación a diferentes condiciones de luz, temperatura y salinidad. A diferencia de las plantas, las microalgas tienen una capacidad elevada de crecimiento y potencial energético, lo que permite que estos microorganismos crezcan durante todo el año y se puedan cultivar de manera controlada y sin competir con los cultivos alimentarios.

Actualmente, la producción de microalgas tiene un impacto significativo en la economía y seguridad energética, ya que pueden producirse con mayor facilidad en comparación con otros cultivos. Un ejemplo destacado es la producción de biodiésel a partir de microalgas. En México, proyectos como el de Asepro Ecología, en Tabasco, y la biorrefinería de cuarta generación del Instituto de Ecología A.C., en Veracruz, han demostrado el potencial de las microalgas para la producción de biocombustibles. Sin embargo, los costos de producción siguen siendo un desafío, lo que limita su implementación a gran escala. A nivel internacional, empresas como Sapphire Energy ya han logrado producir biodiésel a partir de microalgas a escala comercial. De esta manera, las microalgas se han proyectado como una alternativa sostenible hacia la viabilidad comercial de los biocombustibles y reflejan el potencial de innovación en biotecnología aplicada a la energía renovable, ofreciendo una opción preferible para la industria de los biocombustibles, frente a los combustibles fósiles.