Remediacion de Combustible Por Medio de Algas

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

PROFESOR: Dr. Napoleón Jáuregui NongradosCURSO:Operaciones Unitarias II.INTEGRANTES:Bernabel León, Alexander

REMEDIACIÓN DE COMBUSTIBLE POR MEDIO DE ALGAS ULVA LACTUCA SP

2REMEDIACIÓN DE COMBUSTIBLE POR MEDIO DE ALGAS ULVA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO – FACULTAD DE INGENIERIA AMBIENTAL Y RRNN


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DEDICATORIA

El trabajo de investigación monográfico lo dedicamos a nuestros padres; a quienes les debemos todo lo que tenemos en esta vida.

A Dios, ya que gracias a el tenemos esos padres maravillosos, los cuales nos apoyan en nuestras derrotas y celebran nuestros triunfos

A nuestro profesor quien es nuestro guía en el aprendizaje, dándonos los últimos conocimientos para nuestro buen desenvolvimiento en la sociedad.


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INDICE

INTRODUCCION

CAPITULO I: GENERALIDADES 1

1.1 Antecedentes 2

1.2 Problema 3

1.3 Formulación del Problema 2

1.4 Objetivos 3

- Objetivos general 2

- Objetivos específicos 3

CAPITULO II: MARCO TEORICO 4

2.1 Definición 5

2.2 Clasificación científica 6

2.3 Descripción 5

2.4 Hábitat 6

2.5 Distribución 5

2.6 Reproducción 6

2.7 Ciclo de vida 5

2.8 Clasificación científica 6

2.9 Aplicaciones de las algas 6

CAPITULO III: PARTE EXPERIMENTAL 4

3.1 EXPERIENCIA N° 1 5



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3.1.1 Materiales 5

3.1.2 Procedimiento 6

3.2 EXPERIENCIA N° 2 5

3.2.1 Materiales adicionales 6

3.2.2 Procedimiento 5

3.2.3 Resultados y tablas 6

CAPITULO VI: PARTE FINAL 4

4.1 Conclusiones 5

4.2 Recomendaciones 6

4.3 Bibliografía



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INTRODUCCION

El puerto del Callao en tiempos coloniales fue uno de los principales

puertos mercantiles del Mundo y el principal de Sudamérica, hoy en

día es el principal puerto del Perú desde donde se transportan

diversos productos que finalmente llegarán a su destino luego de

varios días o semanas, estos medios en los que año a año se han ido

modernizando y por necesidades de carga han tenido que disminuir la

tripulación– que era la que hacía que se mueva el barco– por

optimizar el espacio para transportar mercadería, esto se ha logrado

con el uso de combustibles –derivado del oro negro, petróleo- y cada

vez usando tecnologías más limpias y que se adecuen al medio

ambiente en el que viven vivimos, así evitando contaminar el

ambiente marino.

Sin embargo, muchas o la mayoría de embarcaciones, hoy obsoletas

carecen del verdadero cuidado y sobre todo respeto al medio

ambiente del que nos alimentamos como también viven las especies

marinas – tanto flora como fauna – aun así la convergencia de

sobrevivir y adaptarse a nuevos medios – cosa que sucede en los

distintos medios - y el hombre a través de estudios, investigación y a

su vez atreverse a hacer algo por solucionar este tipo de problemas

en algún lugar de Canadá, desde donde se elaboró un producto a

partir de musgos sphagnum sp. y a través de un proceso térmico

patentado que finalmente tenía propiedades oleofílicas e hidrofóbicas,

de manera que podía solucionar los problemas de derrames que

podían suscitar en los puertos de cada región y así evitar afectar el

medio ambiente marino.



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Lo interesante de la producción de este producto es que es orgánico,

que no afecta al medio ambiente marino, que su aplicación y solución

son inmediatas, no obstante la producción con proceso térmico

patentado hace que este producto sea comprado por un precio

elevado, lo cual genera forzosamente el estudio, investigación e

innovación de componentes de nuestro ecosistema para que cumplan

funciones similares.

Para el presente proyecto nos proyectamos a usar algas marinas de la

región Callao, Ulva sp. (alga verde foliácea) la cual crece en las

laderas de las rocas a orillas del mar, y en su contenido tiene ciertas

cantidades de sal así como también una serie de propiedades. En

esta oportunidad hemos teniendo la experiencia de los musgos

canadienses hemos desarrollado esta experiencia que podría ser

desarrollada y aplicada –siempre de manera sostenible- por los

ciudadanos costeros del Callao. Esperamos que la presente pueda

ayudar a imaginar lo que se puede hacer con los recursos de nuestro

país, de nuestra región, del Callao, sólo con un poco de recurso, un

poco de ingenio, pero con mucha voluntad e interés por investigar y

aprender.



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CAPITULO I:

GENERALIDADES



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1.1. ANTECEDENTES

Uno de los problemas medioambientales más importantes de la

actualidad es la contaminación de los ecosistemas terrestres y

acuáticos por derrames de hidrocarburos de petróleo y sus derivados

(Samanta et al., 2002). Los hidrocarburos son altamente tóxicos para

los microorganismos e invertebrados (Alexander, 1999) constituyendo

un riesgo potencial para la salud, mayor cuanto mayor sea su

resistencia a la degradación. En el caso del suelo, la contaminación

por hidrocarburos provoca la reducción o inhibición del desarrollo de

la cobertura vegetal, cambios en la dinámica y diversidad poblacional

de de la fauna y la biota microbiana, y la contaminación de aguas

subterráneas y superficiales. En las plantas, los hidrocarburos pueden

dañar las membranas celulares y reducir el trasporte metabólico y la

velocidad de respiración, así como reducir el intercambio de gases y

agua a nivel radicular y la absorción de nutrientes (Chaineau et al.

1997; Xu and Jonson, 1995). Además de este impacto ambiental

negativo, la contaminación con hidrocarburos genera impactos de

tipo económico, social y de salud pública en las zonas aledañas al

lugar afectado.

Otro de los principales problemas de los hidrocarburos es su

transporte. En el agua, los hidrocarburos se esparcen rápidamente,

debido a la existencia de una importante diferencia de densidades

entre ambos líquidos, llegando a ocupar extensas áreas, y

dificultando por lo tanto sus posibilidades de limpieza. Esto

imposibilita la interacción entre la flora y la fauna marina con la

atmósfera, obstruyendo así el ciclo natural de vida. Si las sustancias

contaminantes alcanzan la costa, debido a la alta permeabilidad de la

arena, los hidrocarburos pueden penetrar hacia el subsuelo

contaminando las napas y dejando rastros irreparables en los

reservorios de agua dulce. Anualmente se vierten al mar entre 3 y 4



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millones de toneladas de petróleo. Las actividades de exploración y

explotación de los fondos marinos, constituyen una muy importante

fuente de contaminación. Otra importante causa de contaminación, la

constituyen los vertidos de desechos industriales, que llegan a poseer

altas concentraciones de los derivados más peligrosos de los

hidrocarburos.

1.2. PROBLEMA

Los derrames de petróleo se presentan comúnmente en todas

las etapas vinculadas a la extracción, transporte y

almacenamiento, además de otras etapas posteriores

relacionadas con la obtención de sus subproductos.

Ambientalmente se presentan grandes impactos a la flora, a la

fauna, al valor paisajístico local al contaminar el suelo, el mar y

los ríos causando mayores impactos en estos últimos dos casos

por su rápida distribución.

1.3. FORMULACION DEL PROBLEMA

La alga Ulva Lactuca sp. tiene la capacidad de absorber

combustible?

1.4. OBJETIVOS

1.4.1. Generales:

- Promover el estudio e investigación, así como la

innovación en bio-remediación utilizando materia

orgánica como las algas Ulva sp. de y en la región del

Callao.

- Demostrar que la Ulva sp. tiene la capacidad de

absorber combustible.

1.4.2. Específicos:



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- Determinar a qué temperatura de secado la Ulva sp. es

más eficiente (absorbe mayor cantidad combustible)

- Interpretar la eficiencia de absorción producto de la

mayor superficie específico de la Ulva sp. secada a 180º

respecto a la secada a 120º.



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CAPITULO II

MARCO TEORICO



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2. 1. DEFINICIÓN

Ulva lactuca, conocida comúnmente como lechuga de mar o lamilla,

es un alga verde que crece en la zona intermareal de la mayoría de

los océanos del mundo. Sus largas hojas le dan un aspecto similar al

de la lechuga. Es un alga comestible, que contiene vitamina C y

vitamina A. En cosmética se utiliza en la elaboración de productos por

sus propiedades hidratantes y diversas poblaciones costeras le dan

uso agrícola como fertilizante.

2. 2. CLASIFICACIÓN CIENTÍFICA:

- Reino: Protoctista

- División: Chlorophyta

- Clase: Chlorophyceae

- Orden: Ulvales

- Familia: Ulvaceae

- Género: Ulva

- Nombre binomial: Ulva lactucaL

2. 3. DESCRIPCIÓN:


http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Meersalat-Ulva-lactuca.jpg?uselang=es


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Los representantes de esta división son filamentosos simples o

ramificados, coloniales y pluricelulares bien desarrollado de talo

verde laminar, foliáceo, lobulado, formado por 2 capas de células,

fijado al sustrato por rizoides que crecen como expansiones de las

células basales del talo. Puede llegar a medir 1 m de longitud, de

contorno más o menos redondeado, a veces dividido. Especie dioica

cuyos talos productores de gametos masculinos (gametófitos

masculinos) se distinguen de los productores de gametos femeninos

(gametófitos femeninos) por la tonalidad de los márgenes de la

lámina: verde amarillento en los primeros y verde oscuro en los

segundos. En la zona basal puede presentar unas costillas más

oscuras debido al agrupamiento de rizoides. Color verde claro u

oscuro. Para una correcta determinación es necesario su observación

al microscopio; en este se puede observar como sus células se

disponen en líneas ligeramente curvas, todas con un pirenoide

generalmente, y que las células más superiores que emiten rizoides

son del mismo tamaño que las que no los emiten.

Células flageladas (isocontas).

Cloroplastos con almidón, tilacoides anastomosados.

Pigmentos clorofila a y b.

2. 4. HÁBITAT:

Las clorófitas o algas verdes presentan un mayor número de especies

en aguas dulces (más del 90 %), sin embargo los representantes

marinos aunque en menor número, son más desarrollados

estructuralmente. Además habitan en tierra húmeda, sobre otros

organismos, en el interior de algunos o como simbiontes (líquenes).

En la zona intermareal, en charcas, rocas o sublitorales hasta 20 m.

Al tolerar salinidades bajas puede encontrarse en estuarios, y

también frecuentemente en zonas donde existen aportes

nitrogenados.



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2. 5. DISTRIBUCIÓN:

Presente en casi todos los mares.

Ejemplos de algas verdes: Caulerpa taxifolia, Ulva fascista, Ulva

lactuca, Halimeda opuntia, Penicillus capitatus.

Orden o

Grupo

Tipos de

Pigmentos

Formas

GeneralesHábitat

Algas Verdes Clorofila a y bUnicelulares

Pluricelulares

Agua dulce

Agua salada

Algas Pardas Clorofila a y c Pluricelulares Agua salada

Algas Rojas Clorofila a y d Pluricelulares Agua salada

2. 6. REPRODUCCIÓN:

Se puede multiplicar vegetativamente por fragmentación y

sexualmente mediante planogamia. La planogamia consiste en la

reproducción mediante gametos móviles, tanto los masculinos como

los femeninos, ya que ambos poseen flagelos que les dan esa

movilidad en función de la movilidad de los gametos se habla de

Planogamia, y los gametos pueden ser iguales (isogamia) o de

distinto tamaño (anisogamia).

Anisogamia (heterogamia), gametos diferentes en tamaño o en

morfología interna (anisogamia morfológica), va acompañada,

generalmente, por una reducción del gameto masculino, móvil y con

poca materia de reserva, la ulva lactuca presenta unas anisogamia

poco pronunciada.



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Se dan por:

Vegetativa por Fisión binaria y por fragmentación

Esporas (acinetos, zoósporas, aplanósporas, autósporas)

Gaméticamente (isogamia, anisogamia u oogamia)

(Forma

de reproducción del alga ULVA LACTUCA SP)

2. 7. CICLO DE VIDA

• Haplóntico, diplóntico, haplodiplóntico isomorfo y

haplodiplóntico heteromorfo.



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Ciclo de vida de Ulva spp (con alternancia de generaciones)

2. 8. APLICACIONES DE LAS ALGAS

2.8.1. Microalgas que descontaminan agua:

Las algas son organismos fotosintéticos que pueden alcanzar

productividades en biomasa muy elevadas. Actualmente, los

cultivos a gran escala de micro algas tienen aplicación en la

producción de componentes suplementarios para alimentación

humana, de forma importante en alimentación animal y en el

tratamiento de aguas residuales.

Con el fin de tratar aguas residuales por medio de la

biotecnología de micro algas. Hasta el momento han trabajado

con más intensidad las aguas residuales de la industria. Una de

las tesis leídas ha recibido el premio de Andalucía por la

investigación sobre Aprovechamiento de las Aguas Residuales de

la Industria Oleícola en la Producción de Biomasa de Micro algas.

“La idea es no solamente obtener agua depurada, sino obtener



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otro producto que en cierta medida compense los gastos del

tratamiento”.

2.8.1.1. Tratamiento de aguas residuales

En la actualidad están desarrollando un proyecto subvencionado

por el Ministerio de Ciencia e Innovación, bajo el título Desarrollo

de un sistema integrado para tratamiento terciario de aguas

residuales urbanas mediante la micro alga Botryococcus braunii

es una clorofícea colonial (micro alga verde) .

El objetivo es producir agua limpia o reutilizable en el entorno

donde se realiza el tratamiento. Toda agua servida o residual debe

ser tratada tanto para proteger la salud pública como para

preservar el medio ambiente.

El proceso se realiza en tres fases. La primera de ellas tiene como

objetivo eliminar los sólidos en suspensión por medio de un

proceso de sedimentación simple por gravedad. La segunda fase

consiste en eliminar la materia orgánica en disolución mediante

un proceso de oxidación de naturaleza biológica seguido de

sedimentación. En cuanto al tratamiento terciario, que es en el

que se introduciría esta alga, se refiere a una etapa final para

aumentar la calidad del agua, en relación al estándar requerido,

antes de que éste sea descargado a la cuenca receptora (mar, río,

lago, campo, etc.). En la actualidad, muy pocas son las

depuradoras que llegan a realizar esa tercera etapa ya que es

poco conocido y de coste muy elevado. La principal ventaja de

este tratamiento terciario radica en que el agua que se produce se

puede comercializar.

Los resultados inicialmente obtenidos muestran la posibilidad de

usar el agua residual, procedente de tratamientos secundarios,

como medio de cultivo para algas y simultáneamente para

eliminar nitratos, fosfatos, amonio, y fenoles, que son los tóxicos



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más frecuentes en las aguas residuales urbanas, asegura el

investigador principal. Así, al agua tan sólo se le tendría que

aplicar un proceso de desinfección para que pueda ser reutilizada

en usos agrícolas o industriales.



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CAPITULO III

PARTE

EXPERIMENTA

L

3.1 PRIMERA EXPERIENCIA



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3.1.1 MATERIALES

(i) ALGAS LECHUGA MARINA

(ii)

HIDROCARBUROS

- DIESEL

- GASOLINA DE 90 OCTANOS

- GASOLINA DE 97 OCTANOS

(iii) MORTERO



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(iv) BALANZA ANALITICA

(v) PLACAS PETRI

(vi) HORNO SECADOR

(vii) SECADOR UNIVERSAL



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(viii) PINZA

(ix) 3 BOTELLAS

(RECICLAR EL COMBUSTIBLE)

(x) PERIODICO

3.2 PROCEDIMIENTO:

Previamente para realizar este experimento tuvimos que ir a las

playas del Callao, para poder conseguir las algas.



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1) Primero lavamos cuidadosamente las algas .Sacando todos

residuos (gusanos).

2) Las algas limpias las colocamos sobre periódicos para que

absorba el agua que quedó en las lechugas marinas.

3) Separamos las algas en cuatro grupos de 30 gramos cada uno.

4) Envolvemos cada grupo con periódicos, para llevarlas al horno y

secarlas.



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5) Dos grupos fueron secados a 120°C durante 30 minutos y los

dos restantes a 180°C a 45 minutos.

6) Luego a los grupos que fueron secados a 1200C y a los de

1800C, los colocamos en el secador universal durante 10

minutos para que absorba la humedad que aún quedaba en las

algas.

7) Con el mortero y el pilón trituramos cada grupo de algas secas.



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8) En seguida pesamos 10 gramos de cada combustible sobre las

placas petri .Se va a usar 2 placas petri para cada tipo de

combustible.

(Pesando diesel en una placa petri)



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(Pesando gasolina de 90 octanos)

(Pesando gasolina de 95 octanos)

9) Las placas petri con sus

respectivos hidrocarburos:

10) Con ayuda de la balanza pesamos las algas secas a 1200C

y las de 1500C.Posteriormente separamos los residuos

húmedos que quedaron y volvemos a pesar las algas.



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11) Finalmente las algas secas a 120°C las dividimos en 3

grupos y añadimos a cada una su respectivo tipo de

combustible .Lo mismo hacemos para las algas secas a 180°C.

12) Dejamos reposar las muestras de algas (aprox. 4días),

para ver los resultados finales.



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3.2 SEGUNDA EXPERIENCIA

3. 2. 1. Materiales adicionales:

(i) EMBUDO

(ii) 6 PAPEL FILTRO

3. 2. 2.

Procedimiento

Esperamos un promedio de 4 días, de modo que las algas

absorban el mayor combustible posible. (Se pudo observar

éstos cambios).

- ALGAS A 120°C


DIESEL


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- ALGAS A 180°C

(i)

Luego pesamos cada papel filtro y sacamos un promedio de sus

pesos.

(ii) Con ayuda del embudo filtramos todo el combustible que las

algas de 1200 y 1800 no absorbieron


GASOLINA DE 97 OCTANOS

GASOLINA DE 90 OCTANOS


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(iii) Finalmente pesamos las algas de 1200 y 1800, observamos y

analizamos los resultados.

3. 2. 3. Resultados

TABLA DE RESULTADOS



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Combustible

(10 gramos)

Ulva sp. 120º Ulva sp. 180º

PESO INICIAL (g)

PESO FINAL (g)

PESO INICIAL (g)

PESO FINAL (g)

DIESEL 1,85 2,487 1,85 3, 807

90 OCTANOS 1,85 2,924 1,85 3,515

97 OCTANOS 1,85 2, 414 1,85 3,548



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CAPITULO IV

PARTE FINAL

4. 1. CONCLUSIONES

1)La Ulva sp secada a 180º absorbió mayor cantidad de

combustible que la Ulva sp. secada a 120º, esto quiere decir

que la Ulva sp. necesita altas temperaturas para estar

completamente seca para tener mayor índice de

absorbancia.

2) La mayor área superficial de los trocitos de Ulva sp. secada

a 180º garantizan la mayor absorción, por lo tanto a mayo



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temperatura, mayor área superficial y mayor capacidad de

absorbancia.

3) Las algas Ulva sp. son una alternativa para la absorción de

combustibles en el Callao o en los puertos donde haya

derrame de combustibles.

4. 2. RECOMENDACIONES

- Es recomendable utilizar las placas Petri de vidrio ya que el

combustible usado en las placas Petri de plástico reaccionan

hasta alterar su composición.

- Utilizar guantes para lavar las algas ya que pueden contener

organismos perjudiciales.

- Mantener el combustible a usar en un lugar aireado libre del

fuego.

- Utilizar la propipeta para una mejor precisión en la cantidad

de combustible a utilizar.

4. 3. BIBLIOGRAFÍA

- http://www.cienciadirecta.com/espanol/web/noticias/

microalgas7044.asp

- http://es.wikipedia.org/wiki/Ulva_lactuca

- http://www.asturnatura.com/especie/ulva-lactuca.html


http://www.asturnatura.com/especie/ulva-lactuca.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Ulva_lactuca

http://www.cienciadirecta.com/espanol/web/noticias/microalgas7044.asp

http://www.cienciadirecta.com/espanol/web/noticias/microalgas7044.asp

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