Durante este semestre estuve investigando el cultivo de microalgas y determinando cual sería la mejor opción en el diseño de su biofotoreactor.  Nuestro diseño consiste de usar luz solar como fuente de energía convirtiéndola en electricidad con paneles fotovoltaicos. Se conoce que las microalgas crecen con luz solar, pero en un ambiente cerrado como lo es un salón de clases sería un sistema controlado que nos podría brindar mayor producto. Luego de analizar varia literatura se tuvieron en mente varios modelos. El modelo preliminar consiste en usar bombillas LED. Las ventajas son que consumen menos energía, no generan calor por lo que el filamento no se quema y esto cause que sean más duraderas y utilizan baja energía.  Se ha considerado usar LED de color azul pero también se puede tomar en consideración utilizar bombillas rojas y azules, o sea, una mezcla de las dos en ese orden. Las bombillas rojas son mejores para iniciar el crecimiento de las microalgas mientras que las bombillas azules promueven el crecimiento de un carotinoide que absorbe luz para el uso de la fotosíntesis. Aun no se ha tomado una decisión final si este es el modelo final  pero es el establecido por el momento. Se está tomando en considerando usar luz blanca, dado a que esta incluye todo el rango de luces, pero se ha determinado por literatura que es menos eficiente utilizar la luz blanca LED. Otra opción sería usar bombillas fluorescentes pero nuevamente el crecimiento es menos efectivo que con bombillas LED. Ademas se encontró incluso en unas patentes que el rango más propenso para microalgas es el de la luz azul. Análisis de costoso o disponibilidad se realizara para determinar el modelo final de este diseño. Por otro lado se utilizo una muestra de microalgas en la cual se uso el sonificador para aplicarle ondas de ultrasonido para ver qué resultados se podrían obtener. Las muestras fueron sometidas a lapsos de una hora y  para la muestra con ondas a altas amplitudes se pudo observar gotas de aceite. Sinceramente no se han realizado todas las pruebas pertinentes para determinar si en realidad es aceite y sus propiedades pero es un buen indicio que el ultrasonido es una buena manera de extraer aceite a las microalgas.

Para el próximo semestre las expectativas son determinar de qué manera se pueda extraer aceite en cantidades mayores. Tal vez aplicando el ultrasonido a amplitudes aun mayores o permanecer por más tiempo en el sonificador.  Además, si fuera posible, poder implementar el diseño de paneles fotovoltaicos al cultivo de estas microalgas. Este ultimo diseño es un poco más complicado pero en realidad lo ideal es traerlo y utilizarlo físicamente.

Con respecto a los avances que se han logrado en mi proyecto puedo considerar que esta entre intermedio y mucho progreso, que según las puntuaciones un 3.5 de 5. En el proyecto de extracción de aceite de las microalgas,  por el momento se ha considerado enfocarnos más sobre el modelo del tanque para el cultivo de las mismas usando paneles fotovoltaicos como fuente de energía y dejando por el momento el método de extracción.  Es por esto que  no se han logrado todos los objetivos, o sea, el objetivo de determinar la manera de extracción de aceite de las microalgas. Se están realizando experimentos usando el ultrasonido como opción de extracción de aceite y se logro ver una extracción, una pequeña  porción de aceite que aun no se ha probado pero se considera como determinante. Además se han encontrado en literatura que es una técnica confiable y usada. Con respecto al modelo del tanque de las microalgas usando paneles fotovoltaicos aun se están considerando las opciones dado a que no hemos llegado a un acuerdo con respecto a qué tipo de luz debería de ser la usada y la más eficiente. Uno de nuestros mentores considera que debe ser luz blanca mientras la información encontrada en literatura nos da como preferencia luz visible en la longitud de onda para la luz azul y luz roja, y considerando el tipo de luz LED.

Con lo mencionado creo que es notable cual sería la contribución científica si se logra obtener resultados excelentes.  Este método seria un método de energía renovable en donde se podría extraer aceite de las microalgas y producir biodiesel de las mismas. Biodiesel podría ser suplido como combustible y sería un avance a la mejora de nuestro ambiente y de métodos de energía renovable. Además, nuestro modelo de paneles fotovoltaicos para pasar luz solar al salón del laboratorio nos traería un modelo eficiente en donde en un sistema cerrado y controlado como lo sería este tanque dentro del laboratorio se pueda lograr el crecimiento estable y considerable de estas microalgas mientras se usa como electricidad la luz solar. Es importante considerar el hecho de que sea un ambiente controlado y cerrado, dado a que elimina las contaminaciones y controlar el crecimiento de las microalgas o al menos eliminar variables que afecten su productividad. Entonces estaríamos contribuyendo al ambiente dado a que usaríamos un método de energía renovable como lo sería obtener la electricidad de luz solar para mantener este tanque, que incluiría la luz para su crecimiento fotosintético, y a la vez cultivar estas microalgas para extraerles aceite. Hasta ahora se están considerando usar tipo de luz LED dado a que son más eficientes, economizan electricidad, son compatibles con las microalgas y a largo plazo seria más costo efectivo. Como mencione aun esta en consenso determinar el tipo de bombilla o luz que sería utilizada pero estamos acercandonos a lo que sería nuestro modelo final.

Durante el semestre pasado, aprendí acerca de la técnica de utilizar el ultrasonido para poder extraer algún compuesto de una muestra a analizarse o para romper particulado. Es por eso que la técnica que pienso utilizar es esta para ver si se puede extraer aceite de las microalgas usando este método. Se ha encontrado en la literatura que el ultrasonido es utilizado en experimentos investigativos y que puede extraer el aceite pero en dos periodos, primero para separarlo de la solución liquida que lo rodea y en el segundo periodo según descrito ya se extrae el aceite.  Como se puede interpretar en el texto, otra técnica que estoy y estaré utilizando es la de interpretar literatura de otros experimentos pasados para ver que es compatible con nuestro experimento.

Con respecto a las metas que se establecieron le doy un 3 en la escala de progreso. He encontrado suficiente información en literatura con respecto a el diseño del modelo de pasar luz solar por paneles foto voltaicos y dado a que el trabajo se ha realizado en grupo hemos tenido muchos avances, pero cabe recalcar que se pudo haber diseñado mucho antes si información relacionada al tema fuera más accesible. Además se está determinando cuales serán los pasos a seguir en este experimento.

Para el semestre de agosto de  2008 planeamos realizar unas actividades investigativas diferentes al semestre anterior. Por el momento hemos optado por dirigirnos a un rumbo diferente y no continuar con la lignocelulosa dado a el enfoque que le estábamos dando. Por lo que se observó el semestre pasado, hay muchas variables en este proceso de encontrar efectos significativos comparando con los reactivos puros con lignocelulosa, y por lo mismo no serian variables medibles y no se llegarían a resultados esperados. Es por eso que nuestro rumbo este semestre es trabajar con  microalgas. El propósito principal es poder extraer aceite de las mismas dado a que se conoce que son contenedoras de aceite y capaces de producir más aceite que otros productos. Por el momento el principal enfoque que hemos tenido es diseñar un modelo para poder pasar luz solar a través de paneles fotovoltaicos a un salón de clases, en nuestro caso al tanque donde estarán creciendo estas microalgas. Estas necesitan de luz solar para poder subsistir y crecer. Además se ha podido obtener de literatura que las mismas a mayor cantidad de luz, el cual todavía estoy tratando de determinar si usar luz fluorescente o LED dado a que las microalgas no se pueden dejar fuera del  laboratorio de investigación, mayor concentración de microalgas tendríamos y por lo mismo mayor concentración de aceite se puede obtener o en nuestro caso extraer.

Esperamos para este semestre haber creado el diseño del tanque para las microalgas mencionado anteriormente, y encontrar un método en el que se pueda extraer el aceite, y si se encuentran varios métodos eficientes, cuál de ellos pueda extraer la mayor cantidad de aceite de las microalgas.  Entre las técnicas pensadas son usar el ultrasonido y otros equipos de laboratorio el cual estaremos observando durante el semestre.

Durante mi verano de 2008 tuve la oportunidad de realizar una investigación en la Universidad de Texas A&M en  College Station, Texas. Durante mi estadía, que tuvo una duración de 10 semanas aprendí nuevas técnicas de laboratorio. Mi proyecto trataba de crear una estructura celular en PEG (glicol polietileno) en donde las células pudieran mejorar su comportamiento y permitir su expansión y crecimiento sin que sufran tensión.  La manera de crear estas estructuras fue creando geles en PEG, que no es degradable en agua y dentro de estos geles se introducían unos llamados “beads” los cuáles eran unas bolitas microscópicas, pero estás si eran degradables. Haciendo manipulaciones a la estructura de PEG lograban estos “beads” degradables y dentro de ellos es donde se introducían las células. La idea era que al los “beads” degradarse dejaban un hueco en donde las células se podrían esparcir, crecer e interactuar con otras células sin sufrir tensión. El resultado obtenido fue que lograr una combinación de gel y “beads”en los cuales los beads se formen y la vez se degraden en el lapso de tiempo esperado es más difícil de lo pensado  por lo que no se pudo obtener una formulación que logrará el objetivo.

Visitando los blogs de mis companeros del programa pude observar diferencias notables entre las cosas que realizo y la de los demas, dado a los diferentes departamentos y proyectos que incurrimos. Uno de los que visite fue de una companera del Recinto de Mayaguez, Leishla Marie, la cual esta trabajando con voltametria. Cuando lei sus comentarios me sorprendi mucho de lo que esta logrando y de las metas que tiene, que son muy buenas y sinceramente la exhorto a continuar con esos planes y esa manera tan positiva de pensar. El otro blog que me toco visitar fue el de Jose Ortiz, el cual esta trabajando con un proyecto interesantisimo acerca de la salmonella. Me enriquecio mis conocimientos solo leer sus entradas. Sinceramente no aguanto las ansias de leer todas las demas cosas que tenga por decir. El tercer blog visitado es el de Javier Diaz, y aqui pude observar un blog excepcional, en el idioma ingles, con esquematicos interesantes y bien explicativos, sinceramente espectacular. Su proyecto acerca de proteinas me fascino. Esta idea de visitar los blog de varios companeros considero que es productivo para todos y uno apende de los demas para mejorar. Es una experiencia que se nos ha presentado y que debemos de darle el maximo apoyo e interes. Sinceramente he apredido mucho con estos blogs.

Durante el semestre de enero a mayo, pude afrontar varios retos y aprender mucho  de ellos. Dado a que la lignina es un producto de biomasa, se ha incurrido en varios problemas. Entre ellos conseguir una fase móvil que lograra la separación de lignina con agua en el HPLC. Hay que tener en consideración que la lignina es un polímero el cual tendría como resultado varios picos en el HPLC,  que cuando  analizaba las corridas, consideraba que debería de ser un solo pico, lo cual estaba equivocado. Para alcanzar dicha separación, se debería de conseguir una fase móvil valida. Utilizando como referencia pasados experimentos, se consiguió que una mezcla de acido fosfórico:Metanol:Acetonitrilo en una mezcla de 4:3:3 era idónea para separar la lignina en el HPLC . Dado a la fuerte concentración de acidez del acido fosfórico, que podría ser fatal para pasar por el HPLC, se sustituyo por otras mezclas. Se comenzó utilizando una mezcla de  40:30:30 de metanol, acetonitrilo, agua, pero no se pudo conseguir la separación necesaria, solo se determino un pico el cual podría confundirse con contaminación o con el pico de inyección dado a que se obtuvo muy rápido en el espectro. Luego se cambio de solución a una de agua y acetonitrilo a 30:70, con 0.2% de acido acético y 0.2% de trietilamina.  En el momento considere que esa última mezcla no separaba la solución de lignina y agua y que necesitaba más agua en la misma, y comencé a añadirle agua a la fase móvil, y lo que hizo fue juntar los diferentes picos del polímero  y lograr solo uno con otras contaminaciones. Aprendí a como utilizar el equipo correctamente, desde cambiar  la fase móvil, evitar la entrada de burbujas al mismo, utilizar el software en la computadora e inyectar la muestra.

Otro contratiempo es que la lignina por lo regular no es soluble en agua, por lo que se mantuvo la solución por un tiempo razonable en constante agitación, utilizando un agitador magnético. Además para evitar que la muestra se degradara, se colocaba en un refrigerador mientras no estaba en uso. Se tenía que tratar con precaución para evitar contaminación de la misma.

Para el próximo semestre se tomaran en cuenta los contratiempos y lo aprendido este semestre para continuar con las muestras. Se comenzara buscando una solución móvil que sea idónea para lograr separación, además hacer los arreglos para ver si se obtiene algo de los otros componentes de lignocelulosa que son la hemicelulosa y la celulosa, dado que mi proyecto es en si con la lignocelulosa. Dado a que la lignocelulosa es una mezcla de componentes se están realizando estos análisis  con sus respectivos componentes. Espero que el semestre que viene brinde mejores resultados.

He estado trabajando con lignina, la cual viene en esta solido  (polvo)  y obtenido por los suplidores de Sigma Aldrich. La he mezclado junto con agua destilada para luego analizarla. Para lograr una mezcla bastante homogénea,  se mantuvo por una hora en una plancha de agitación con un agitador dentro de la mezcla. Esta técnica es utilizada para asegurar que se mezclen bien ambos compuestos y que obtenga un resultado más provechoso.

Pero el objetivo de mezclarlos antes es para asegurar que la lignina se disuelve en agua y quede la menor cantidad de rastros sólidos de la misma. Para esto, luego de mantenerla agitándose se coloca en el sonificador (ultrasonido). Este es un equipo en donde se debe de asegurar que la punta del mismo entre en contacto con la solución para que funcione. El mismo rompe en pedazos los residuos sólidos, o al menos lo destruye en pedazos más pequeños. Es por esto que coloco la solución en el ultrasonido y el equipo del laboratorio tiene la capacidad de controlar la temperatura a la cual se lleva a cabo el proceso. En mi caso utilizo que el sistema mantenga la solución a 25 grados Celsius.

Luego de asegurar la mezcla de la solución, llego el momento de analizarla, en mi caso quiero usar dos técnicas, el espectrofotómetro y el HPLC (High Proficiency Liquid Chromatography). En ambos casos se deben de filtrar ya que podría quedar residuos sólidos aun y esto podría dañar los equipos. Estos dos se usan midiendo la absorbancia en función de longitud de onda (espectrofotómetro) y absorbancia en función de tiempo de retención (uno de los ejemplos de analizar usando el HPLC).

Como todos, somos apenas estudiantes de nivel subgraduado con mucho que aprender y cualquier nueva técnica será aprendida con mucha dedicación.

Mi proyecto como mencione anteriormente es acerca del efecto del ultrasonido en la conversion de la lignocelulosa en otros productos.  Acerca de como afecta el ultrasonido en la lignocelulosa no tengo aceso a informacion  pero si acerca de que es la lignocelulosa y estos otros productos que la componen. Para aquellos que no lo sepan la lignocelulosa esta compuesta mayormente de Lignina, Hemicelulosa y celulosa. Esta es una biomasa que puede ser usada como fuente de energia a muy bajo costo.  Esto es lo que se le conoce como Bio-etanol o producir Biodiesel y ser competente con el petroleo. Es por esto que queremos investigar que sucede cuando pasamos muestras por un ultrasonido.

El trabajo en grupo es una cuestion de buscar un punto de equilibrio entre todos(as) miembros del grupo. Mi experiencia en trabajo en grupo ha sido muy amena y de union entre todos. En realidad somos un grupo pequeno pero estamos en contacto continuamente. Es una buena manera de entender las cosas ya que las personas ven desde otro punto de vista cada accion.

Hola Companeros de Biominds!! Bienvenidos a mi blog!