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Bloom Biomass UtilizationEn desarrollo

Convertir en recursos la biomasa algal recuperada y las conchas de ostra
Bloom Biomass Utilization

Dar valor a los subproductos

La biomasa algal que recupera el proceso de tratamiento de agua de Bloomo y las grandes cantidades de concha que genera el cultivo de ostras como subproducto pueden convertirse en recursos de alto valor, siempre que se disponga de los equipos y los métodos de evaluación adecuados. La biomasa se convierte por etapas en pienso para acuicultura, enmiendas del suelo, materiales de construcción y materia prima de fertilizantes, y el balance de carbono se cuantifica mediante el análisis de ciclo de vida (ACV) y la MRV (medición, reporte y verificación). Así, la biomasa acuática puede incorporarse a la economía circular.

Por qué es importante

Por qué hoy es necesario aprovechar la biomasa

El problema de la biomasa algal

  • La rentabilidad a escala industrial depende sobre todo del coste de las etapas de cosecha y secado. La centrifugación recupera ≥ 90 %, pero consume 0,8–1,2 kWh/m³, y el secado por atomización requiere ≥ 3 MJ/kg[1]
  • Una estimación tecnoeconómica para un cultivo industrial de 1 ha en Portugal (Nannochloropsis oceanica, centrifugación y liofilización) sitúa el coste de producción de la biomasa en 53,32 €/kg DW[2]. También se ha señalado que la cosecha y la deshidratación suponen una parte importante del coste total[3]
  • En su uso como pienso, se ha descrito que la proporción de algas que puede incorporarse varía mucho según la especie de pez, por lo que el diseño y el procesamiento adaptados a cada especie condicionan el rendimiento[4]

El problema de las conchas de ostra

  • En Asia oriental y sudoriental se generan al año entre 6 y 8 millones de toneladas de residuos de maricultura. Solo Taiwán aporta unos 2,2 millones de toneladas[5]
  • Frente a la parte comestible, la concha supone cerca del 70 % del peso vivo, y el coste de su gestión aumenta con la escala del cultivo[6]
  • Cerca del 95 % de la concha de ostra es CaCO₃[6], y se ha descrito su uso como árido fino del hormigón y como enmienda del suelo[6][11], pero son pocos los casos en que las empresas han realizado una evaluación cuantitativa mediante ACV

Salvedad científica: las conchas de ostra y la fijación de carbono

La calcificación de la concha (Ca²⁺ + 2HCO₃⁻ → CaCO₃ + CO₂ + H₂O) también libera CO₂. Un estudio concluye que, al incluir la respiración y la calcificación, la formación de la concha en los bivalvos de cultivo es una fuente de CO₂ y no puede ser objeto de transacciones en los mercados de carbono[7]; otro, que integra en un ACV los flujos de carbono de la calcificación, estima una captación neta pequeña[8]. Sin un uso de larga duración (por ejemplo, como material que dure un siglo o más) y sin unos límites del sistema de ACV adecuados, no cabe afirmar sin más que exista fijación de carbono. En su desarrollo, Novelgen evalúa el valor del carbono únicamente dentro de límites del sistema de ACV conformes con las normas ISO 14040/14044.

El enfoque de Novelgen

Novelgen está desarrollando equipos que procesan conjuntamente, in situ, la biomasa algal y la concha de ostra en instalaciones de acuicultura en tierra, plantas depuradoras y puertos pesqueros costeros. Conectados a Bloomo como etapa posterior, realizan en continuo la separación sólido-líquido → secado → molienda y ajuste granulométrico, y están diseñados para que las condiciones del proceso puedan elegirse según cada aplicación.

Para pienso

Condiciones de procesamiento pensadas para conservar una pureza y un contenido de proteína elevados

Biocarbón

Control de la humedad y proceso de secado diseñados para la pirólisis

Enmienda del suelo

Granulometría y pH ajustados para formular mezclas con concha de ostra

Además, Bloomo Cloud Service registra de forma continua el volumen tratado, la energía aportada y el CO₂ captado. El objetivo de desarrollo es que las empresas dispongan de datos MRV utilizables en un ACV conforme a las normas ISO 14040/14044 y, en el futuro, en el cálculo de créditos de carbono (las metodologías aplicables están en estudio).

Características técnicas

Especificaciones técnicas y cifras clave

Cada cifra indica su fuente.Resultado de investigación / Objetivo de desarrollo señalan, respectivamente, valores de la literatura científica y objetivos de desarrollo de Novelgen.

Procesamiento de la biomasa algal

Resultado de investigación

0,3–0,4 %

DW

Concentración de biomasa a la salida del PBR

[3]

Resultado de investigación

15–25 %

sólidos

Suspensión tras la deshidratación

[3]

Resultado de investigación

<5 %

humedad

Tras el secado final (requisito de transporte)

[3]

Resultado de investigación

0,8–1,2

kWh/m³

Energía de centrifugación

[1]

Resultado de investigación

≈0,8–1,0

kWh/kg

Energía de secado por atomización

[1]

Resultado de investigación

40–70

wt%

Contenido de proteína

[9]

Resultado de investigación

≈1,83

t CO₂/t DW

Captación teórica de CO₂ (no es una reducción neta)

[10]

Procesamiento de la biomasa algal: detalle

IndicadorValorCategoríaFuente
Concentración de biomasa a la salida del PBR0,3–0,4 % DW (sistema cerrado)Resultado de investigación[3]
Sólidos de la suspensión tras la deshidratación15–25 %Resultado de investigación[3]
Humedad tras el secado final<5 % (requisito para el almacenamiento prolongado y el transporte)Resultado de investigación[3]
Energía de centrifugación0,8–1,2 kWh/m³Resultado de investigación[1]
Energía de secado por atomizaciónUnos 0,8–1,0 kWh/kgResultado de investigación[1]
Contenido de proteína de las algas40–70 wt% (Chlorella 51–58 %, Spirulina 60–71 %, Arthrospira 70 %)Resultado de investigación[9]
Captación teórica de CO₂ (fotosíntesis)Unas 1,83 t de CO₂ por tonelada de biomasa (peso seco): valor estequiométrico que supone un contenido de carbono del 50 %. Es una cantidad bruta, no una reducción netaResultado de investigación[10]

La concha de ostra como recurso

Resultado de investigación

≈95 %

CaCO₃

Contenido de carbonato de calcio

[6]

Resultado de investigación

≈70 %

del peso vivo

Proporción que representa la concha

[6]

Resultado de investigación

750–2250

kg/ha

Dosis de polvo de concha de ostra (ensayo de 5 años)

[11]

La concha de ostra como recurso: detalle

IndicadorValorCategoríaFuente
Contenido de carbonato de calcioAlrededor del 95 %Resultado de investigación[6]
Proporción de la concha en el peso vivoAlrededor del 70 %Resultado de investigación[6]
Dosis de polvo de concha de ostra (datos publicados)750–2250 kg/ha (ensayo de 5 años en una parcela agrícola de suelo rojo ácido)Resultado de investigación[11]
Casos de uso

Tres vías de valorización

Circulación de la biomasa

Aguas residuales / efluentes de acuiculturaNH₄⁺ · PO₄³⁻ · CO₂Cultivo de ostrasConcha como subproducto6–8 Mt / año(total de Asia oriental)Cultivo con BloomoCaptación de N, P y CO₂Producción fotosintética de biomasaSeparación sólido-líquidoDeshidratación, molienda y ajuste granulométrico(unidad de procesamiento de biomasa)STREAM APienso para acuicultura y ganaderíaSolo algas cultivadas en agua de acuicultura / para larvas y juveniles de peces y semilla de bivalvos / junto a RASSTREAM BBiomaterialesCaCO₃ de concha de ostra (construcción) / biocarbón (enmienda del suelo)Mineralización de CO₂ (ruta del CaO), supeditada a la evaluación de los límites del ACVSTREAM CFertilizante nitrogenado y fosfatadoFertilizante líquido / en pellets / recuperación de recursos integrada en el tratamiento de aguas residuales urbanas

Nota: la unidad de procesamiento de biomasa está en desarrollo. El diagrama de flujo muestra el concepto de diseño. Los usos se establecen según el origen del agua y la normativa; la biomasa cultivada en aguas residuales urbanas o industriales no se destina a pienso.

VÍA A

Pienso para acuicultura y ganadería

Usos principales

  • Alimento microparticulado para larvas y juveniles de peces y semilla de bivalvos
  • Suministro B2B como ingrediente de piensos compuestos
  • Producción de pienso en instalaciones con sistema de recirculación (RAS)
Empresas de acuiculturaFabricantes de piensosAcuicultura en tierra (RAS)

Un equipo que peletiza in situ las algas con alto contenido de proteína del cultivo con Bloomo (40–70 wt%[9]) permitirá producir el pienso allí donde se utiliza (en desarrollo). En las primeras fases del desarrollo de bivalvos y crustáceos, las microalgas son una fuente directa de nutrientes, y el suministro continuo facilita el control de la densidad y de la frescura.

La composición de proteínas, ácidos grasos poliinsaturados ω-3 y carotenoides puede elegirse según la especie de alga (Chlorella, Spirulina, Nannochloropsis y otras)[4][9]. Al tratar con Bloomo los efluentes de acuicultura dentro del propio RAS y convertir la biomasa obtenida en pienso en la misma instalación, el diseño busca una circulación sin logística intermedia.

Nota: esto indica un potencial como ingrediente de pienso; no garantiza un valor nutricional concreto ni un efecto preventivo de enfermedades. Para las tasas de inclusión según la especie, véase la bibliografía[4]. Solo se destinan a pienso las algas cultivadas en agua apta para la producción de piensos, como el agua de acuicultura. La biomasa cultivada en aguas residuales urbanas o industriales no se emplea como pienso y se orienta a fertilizante, biocarbón y usos similares. Todos los usos requieren análisis de metales pesados, patógenos y otros parámetros, y el cumplimiento de las leyes japonesas pertinentes sobre seguridad de los piensos y calidad de los fertilizantes.

VÍA B

Biomateriales (uso combinado con la concha de ostra)

Principales líneas de producto

  • CaCO₃ para la construcción (sustituto del árido fino del hormigón)
  • Enmienda del suelo (polvo de concha de ostra + biocarbón de algas)
  • Materia prima para la mineralización de CO₂ (ruta del CaO)

Se ha descrito que la concha de ostra triturada puede sustituir en parte al árido fino del hormigón[6]; un pretratamiento permite obtener una granulometría y una pureza que no interfieran en la hidratación del cemento. En un ensayo de cinco años en una parcela agrícola de suelo rojo ácido (cultivo de cacahuete o maní), la aplicación de polvo de concha de ostra a razón de 750–2250 kg/ha frenó la caída del rendimiento y limitó la acidificación del suelo y el Cd disponible, en comparación con la parcela sin aplicación[11]. Su combinación con biocarbón de algas como enmienda del suelo es un tema que estamos estudiando.

La mineralización de CO₂ (ruta del CaO) calcina la concha para obtener CaO y fija como CaCO₃ el CO₂ de los gases de combustión[5]. El balance neto, que incluye la energía empleada en la calcinación, debe evaluarse mediante ACV.

Nota: La fijación de carbono por la concha de ostra se evalúa únicamente dentro de límites del sistema de ACV conformes con las normas ISO 14040/14044. Es condición previa evaluar el balance neto, incluido el CO₂ liberado durante la calcificación.
VÍA C

Fertilizante nitrogenado y fosfatado

Usos principales

  • Fertilizante líquido y en suspensión (con uso directo de la suspensión parcialmente deshidratada)
  • Fertilizante sólido en pellets (moldeo por compresión)
  • Recuperación de recursos integrada en el tratamiento de aguas residuales urbanas
Relacionado: recuperación de recursos en plantas depuradoras →

Gracias a la función de asimilación de nitrógeno de Algal Bloom Capture, el NH₄⁺ y el PO₄³⁻ del agua en tratamiento quedan retenidos en la biomasa algal como proteína y polifosfato. El objetivo es recuperar la mayor parte del nitrógeno como proteína algal. Cabe esperar que así se libere a la atmósfera menos N₂ y N₂O que con la nitrificación-desnitrificación, pero el balance de nitrógeno, incluidos el N₂O que producen las propias algas[12] y la volatilización del amoníaco, se confirmará en la demostración.

véase la página sobre aguas residuales urbanas

Nota: esto indica un potencial como materia prima de fertilizantes; no es una declaración de componentes garantizados conforme a la ley japonesa de fertilizantes. Para utilizar como fertilizante la biomasa procedente de aguas residuales se requieren análisis de metales pesados y otros parámetros, así como el cumplimiento de dicha ley.

Mercado y posicionamiento

Oportunidad de mercado y posicionamiento

3 demandas

Pienso, enmiendas del suelo, materiales

Mercado de la biomasa algal

Las cifras de mercado se explican en una reunión

Crecen en paralelo tres fuentes de demanda: la exigencia de sostenibilidad en los piensos de acuicultura (sustitución de la harina de pescado), la de enmiendas agrícolas libres de origen animal y la de materiales de construcción de bajo carbono.

Fragmentado → integrado

Proyectos regionales de transformación verde (GX) en expansión

Mercado de la concha de ostra como recurso

Hiroshima, Miyagi, Okayama y otras

Hay en marcha proyectos regionales de GX, como HIROSHIMA SANDBOX. La gestión de la concha de ostra está pasando de un tratamiento fragmentado a otro integrado.

GX / ESG

Exigencias de descarbonización y circularidad

Impulso normativo

Política japonesa

La Ley de Promoción del GX de Japón y el sistema de créditos J-Credit, entre otros, aumentan la necesidad de convertir los residuos en recursos. Aún se está comprobando si existen metodologías de créditos aplicables a las algas o a la concha de ostra.

Posicionamiento: matriz competitiva

Mayor valor

Menor valor

Integrado

Fragmentado

Novelgen

Integración con Bloomo + ACV/MRV

Las tres vías a la vez

Gestores de residuos actuales

Un solo uso / centrados en el coste

Grandes fabricantes químicos y de piensos

Alto valor, pero en una sola etapa

Lo que nos distingue: conexión directa con el cultivo de Bloomo / registro automático de datos de ACV y MRV (en desarrollo, de cara a la valoración del carbono) / atención simultánea a todas las vías.

Estado del desarrollo

Desarrollo y trayectoria

Logros hasta la fecha (2023–2025)

2023/10

Proyecto de reciclaje de carbono de la prefectura de Hiroshima

Cultivo combinado de ostra del Pacífico y microalgas

2023/12

Seleccionado para el fondo de la fase 3 del SBIR

Programa de Promoción de la Innovación de las pymes del Ministerio de Agricultura, Silvicultura y Pesca de Japón (MAFF): sistema de engorde de ostras y transformación digital (DX) de la distribución de productos de la pesca y la acuicultura

2024/4

Seleccionado para la fase 2 del SBIR

Acuicultura en recirculación

2025/4

Envío de prueba de Bloom Oyster

Inicio de la fase de suministro al mercado

2025

Seleccionado para HIROSHIMA SANDBOX

Certificado por la Organización para la Promoción Industrial de la Prefectura de Hiroshima

En desarrollo actualmente

Prototipo de unidad de deshidratación y ajuste granulométrico in situ para biomasa algal (a continuación de Bloomo)

Unidad para moler concha de ostra y mezclarla con biocarbón de algas

Ampliación de Bloomo Cloud Service con funciones de ACV y MRV

Próximos hitos

Estandarización de los equipos de cosecha y secado a escala comercial

Estudio del ACV y de la aplicabilidad de las metodologías de créditos de carbono

Verificación del cumplimiento de las leyes pertinentes (fertilizantes, piensos, residuos)

Nota: los logros indicados se basan en información ya anunciada oficialmente. Las especificaciones de los equipos y el calendario de desarrollo pueden cambiar a medida que avance la demostración.

Referencias

Referencias

  1. Geng Y., et al. "Microalgal biorefineries: a systematic review of technological trade-offs and innovation pathways." Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, 2025, 18, 93. DOI →
  2. Vázquez-Romero B., Perales J.A., Pereira H., Barbosa M., Ruiz J. "Techno-economic assessment of microalgae production, harvesting and drying for food, feed, cosmetics, and agriculture." Science of the Total Environment, 2022, 837, 155742. (1 ha industrial-scale case in southern Portugal, Nannochloropsis oceanica.) DOI →
  3. Fasaei F. et al. "Techno-economic evaluation of microalgae harvesting and dewatering systems." Algal Research, 2018. ScienceDirect →
  4. Siddik M.A.B. et al. "Expanded utilisation of microalgae in global aquafeeds." Reviews in Aquaculture, 2024. DOI →
  5. "Sustainable conversion of oyster shell waste into high-purity calcium carbonate via CO₂ mineralization." Journal of CO₂ Utilization, 2024. ScienceDirect →
  6. Hong Y.-M., Choudhury S.R. "The Substitution Effect of the Fine Aggregate in Concrete with Oyster Shell." Materials, 2024, 17(24), 6148. DOI →
  7. Munari C., Rossetti E., Mistri M. "Shell formation in cultivated bivalves cannot be part of carbon trading systems: a study case with Mytilus galloprovincialis." Marine Environmental Research, 2013, 92, 264–267. DOI →
  8. Martini A., et al. "Environmental performance and shell formation-related carbon flows for mussel farming systems." Science of the Total Environment, 2022, 831, 154891. DOI →
  9. Ahmad A. et al. "An overview of microalgae biomass as a sustainable aquaculture feed ingredient: food security and circular economy." Bioengineered, 2022, 13(4), 9521–9547. DOI →
  10. Stoichiometric estimate (not a literature value): assuming carbon makes up 50% of dry weight, 0.50 × 44.01 / 12.01 ≈ 1.83 t CO₂ per t DW. This is gross photosynthetic uptake, not a net reduction; ash-rich biomass grown in wastewater can contain less carbon.
  11. Li H., Wu Y., Li J., Han T., Liu K., Huang S. "Long-term oyster shell powder applications increase crop yields and control soil acidity and cadmium in red soil drylands." Frontiers in Plant Science, 2025, 16, 1506733. DOI →
  12. Plouviez M., et al. "The biosynthesis of nitrous oxide in the green alga Chlamydomonas reinhardtii." The Plant Journal, 2017, 91(1), 45–56. DOI →

Nota: las cifras corresponden a los sujetos y las condiciones de cada estudio; no son valores de rendimiento de nuestros equipos.

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