Second generation biofuels from microbial oil

Abstract

Biodiesel can be produced from different oleaginous sources. Currently, the most extended biodiesel originates from vegetable oils, due to their availability and similar properties to diesel fuel. However, the use of vegetable oil as feedstock to produce biodiesel is controversial due to biodiesel low sustainability, potential conflict with food and the use of arable land for energy purposes. In this context, this thesis reviews novel alternatives to the traditional raw materials used to produce biodiesel. Moreover, for sustainability reasons, the use of agricultural practices in oilseed crops, focused on fertilizers, should be reduced. In the present thesis, no influence over the quality of biodiesel has been found, thus environment benefits are achieved. The study of microbial oil produced from oleaginous yeasts in tandem with reutilization of agro-industrial waste is another key point of this thesis. Oleaginous yeast accumulates intracellular lipids through the fermentation of various agro-industrial wastes. These microorganisms accumulate different amounts of lipid with variable fatty acid composition, according to the substrate used or the growth conditions. Thus, it appears that glycerol, a by-product from the biodiesel industry, in combination or not with hydrolysates from oilseed meal, is suitable as a carbon source for many oleaginous yeasts for the production of lipids. Finally, it may be concluded that the optimization of the culture conditions (culture mode, temperature, etc.) for each oleaginous yeasts can improve the intracellular lipid accumulation.

El biodiésel se puede producir a partir de diferentes fuentes oleaginosas, siendo las más utilizadas los aceites vegetales, debido a su disponibilidad y a aportar un biocombustible con propiedades similares al gasóleo. Sin embargo, el uso de aceite vegetal genera controversia debido a su baja sostenibilidad, el conflicto potencial con el sector alimenticio y la utilización de tierra cultivable para uso energético. Por ello, en esta tesis se hace una revisión sobre alternativas novedosas a las materias primas tradicionales para producir biodiésel. Por motivos de sostenibilidad, el uso de prácticas agrícolas en los cultivos oleaginosos, principalmente fertilizantes, debe reducirse al mínimo. En esta tesis se ha apreciado que no afecta a la calidad del biodiésel producido, lo cual redunda en un beneficio para el medio ambiente. Otro pilar en que se sustenta esta tesis trata sobre el biodiésel obtenido a partir de aceite microbiano producido por levaduras oleaginosas, junto a la reutilización de residuos agroindustriales. Estos microorganismos pueden acumular diferentes cantidades de lípidos con perfil de ácidos grasos variable, según el sustrato utilizado o las condiciones de crecimiento. Así, se aprecia que la glicerina, subproducto de la producción de biodiésel, combinado o no con hidrolizado de torta de prensado de semillas oleaginosas, es una fuente de carbono adecuada para muchas levaduras oleaginosas en la producción de aceite. Finalmente, se concluye que una optimización de las condiciones de cultivo (modo de cultivo, temperatura, etc.) para cada una de las levaduras puede mejorar la acumulación de lípidos intracelulares.