En las comarcas olivareras, detrás del bullicio de las campañas y del aroma a aceite recién molturado, se esconde un problema del que se habla poco: las aguas residuales de almazara. Son efluentes oscuros, densos y cargados de contaminantes que durante décadas han supuesto un quebradero de cabeza ambiental y económico para el sector.
Un equipo del Departamento de Ingeniería Química, Ambiental y de los Materiales de la Universidad de Jaén ha decidido darle la vuelta a esta realidad con una idea tan sencilla como potente: convertir esos vertidos en materia prima para microalgas. Gracias a la especie Neochloris oleoabundans, han logrado que un residuo problemático se transforme en agua regenerada y en biomasa rica en lípidos, proteínas y carbohidratos, con aplicaciones en biocombustibles, fertilizantes y cosmética.
Un residuo complicado que se convierte en oportunidad
Las aguas que salen de una almazara tras el lavado de aceitunas y del aceite son cualquier cosa menos inocentes: concentran gran cantidad de materia orgánica, sales, compuestos fenólicos y restos vegetales. Tienen mal olor, son fitotóxicas y, si se gestionan mal, pueden alterar gravemente suelos, ríos y acuíferos cercanos.
Tradicionalmente, muchas instalaciones han optado por acumular estas aguas en balsas de evaporación al aire libre. Es una solución relativamente sencilla desde el punto de vista operativo, pero ineficiente: se desaprovecha un recurso hídrico escaso y se mantiene un pasivo ambiental que no genera ningún tipo de valor añadido para la almazara ni para el territorio.
En este contexto, el equipo de la Universidad de Jaén se planteó una pregunta clave: ¿y si en lugar de gastar energía y dinero en eliminar los contaminantes, se ofrecieran como alimento a un organismo capaz de convertirlos en algo útil? Esta forma de pensar está plenamente alineada con la economía circular aplicada al olivar, donde cada flujo residual se considera una posible fuente de nuevos productos.
La respuesta llegó en forma de una microalga verde unicelular, Neochloris oleoabundans, bien conocida en biotecnología por su capacidad para acumular compuestos de interés industrial y crecer en condiciones ambientales duras. Justo el tipo de microorganismo que puede sobrevivir donde otros se colapsan.
El trabajo se enmarca en el proyecto financiado por la Junta de Andalucía y fondos FEDER sobre tratamiento de aguas residuales, captura de CO₂ de efluentes gaseosos de la industria oleícola, producción de microalgas a escala de miniplanta y obtención de biocombustibles, lo que sitúa esta investigación dentro de una estrategia más amplia de descarbonización y valorización de residuos.
La microalga Neochloris oleoabundans: una especialista en entornos hostiles
La protagonista de esta historia, Neochloris oleoabundans, es una microalga verde unicelular de notable resistencia. Tolera altas cargas orgánicas, salinidad elevada y presencia de compuestos tóxicos como los fenoles típicos de los efluentes oleícolas, condiciones en las que otros microorganismos fotosintéticos se verían fuertemente inhibidos.
Los investigadores de la UJA ya habían comparado previamente esta especie con otras microalgas en términos de crecimiento, capacidad de depuración y producción de biomasa. De esa evaluación salieron dos conclusiones: por un lado, que Neochloris oleoabundans ofrecía uno de los mejores equilibrios entre eliminación de contaminantes y generación de compuestos valiosos; por otro, que su robustez la convertía en candidata ideal para dar el salto del laboratorio a condiciones reales de almazara.
El estudio “Production of Bioproducts from Wastewater Treatment Using the Microalga Neochloris oleoabundans”, publicado en la revista Engineering in Life Sciences, demuestra que esta especie no solo sobrevive en aguas de almazara mezcladas con aguas residuales urbanas, sino que prospera: convierte la contaminación en nutrientes y el problema en recurso productivo.
Mientras crece, esta microalga acumula en su interior una fracción muy elevada de lípidos, carbohidratos y proteínas. Esa mezcla química, nada despreciable, abre la puerta a distintos usos en la industria energética, agrícola, acuícola, alimentaria y cosmética, encajando perfectamente con la filosofía de la bioeconomía: de un único proceso se obtienen simultáneamente depuración de agua y materias primas de alto valor.
En palabras de la investigadora Mª Lourdes Martínez-Cartas, coautora del trabajo, el proceso permite “impulsar la economía circular no solo en el sector del olivar”, ya que el agua regenerada puede emplearse para riego o incluso verterse a cauces públicos sin comprometer el medio ambiente, desbloqueando un uso sostenible de un bien tan escaso como el agua en regiones olivareras.
Mezcla de aguas: la clave para un cultivo estable y eficiente
Uno de los retos fundamentales era domar la agresividad de las aguas residuales de almazara. Por sí solas, contienen tanta materia orgánica y tantos compuestos fenólicos que resultan demasiado tóxicas incluso para una microalga robusta. Para resolverlo, el equipo decidió combinar distintos tipos de efluentes y buscar, mediante cálculos y ensayos, la mezcla óptima.
Trabajaron con tres corrientes principales: el agua de limpieza de la aceituna antes de la molturación, el agua de lavado del aceite tras la centrifugación (ambas de la almazara Cruz de Esteban, en Mancha Real, Jaén) y una tercera procedente de aguas residuales urbanas tratadas secundariamente en la estación depuradora (EDAR) de Mengíbar.
Cada una de estas aguas aporta algo distinto al sistema. Las fracciones de almazara ofrecen una abundante carga orgánica y un alto contenido en fenoles, muy útiles como fuente de carbono pero también responsables de la toxicidad. La corriente urbana, en cambio, incorpora nutrientes inorgánicos como nitrógeno y fósforo, esenciales para el crecimiento de cualquier microalga, además de ayudar a diluir la fracción más agresiva de los fenoles.
Mediante diferentes combinaciones y modelos matemáticos, el equipo fue ajustando las proporciones hasta dar con el punto en el que la toxicidad se reducía lo suficiente como para permitir un crecimiento estable de Neochloris oleoabundans, sin perder la concentración de nutrientes necesarios ni la eficacia de la depuración.
El resultado fue un medio de cultivo híbrido que, lejos de ser un obstáculo, se convirtió en el entorno ideal para que la microalga desplegara todo su potencial biotecnológico, actuando a la vez como sistema de tratamiento de aguas y fábrica microbiana de bioproductos.
Resultados de depuración: reducciones de contaminantes de hasta el 94 %
Los ensayos, realizados principalmente en fotobiorreactores de alrededor de un litro en condiciones de laboratorio, arrojaron cifras muy llamativas desde el punto de vista ambiental. La acción conjunta de la microalga y la mezcla optimizada de efluentes permitió reducir entre un 66 % y un 94 % de los principales contaminantes presentes en las aguas de almazara.
En detalle, se alcanzaron disminuciones de hasta un 94 % en nitratos y nitritos, elementos que, en exceso, pueden causar eutrofización y proliferaciones indeseadas de algas en ríos y embalses. La demanda química de oxígeno (DQO), uno de los indicadores clave de contaminación por materia orgánica, se redujo en torno a un 93 %, lo que implica que la mayor parte de la carga oxidaba‑ble fue consumida por el cultivo microalgal.
Los compuestos fenólicos, considerados entre los contaminantes más conflictivos de los efluentes oleícolas por su toxicidad y persistencia, se redujeron en torno a un 66 %. Aunque este porcentaje es algo menor que el de otros parámetros, representa un avance muy significativo, dado que estos compuestos son precisamente los que más complican la gestión convencional de las aguas de almazara.
Con estos niveles de depuración, el agua final alcanza una calidad adecuada para su reutilización en riego agrícola o para el vertido controlado sin generar impactos críticos en el medio. Esto convierte a la tecnología basada en microalgas en una alternativa realista para sustituir o complementar las balsas de evaporación que, hasta ahora, eran casi la única opción para muchas explotaciones.
Desde la perspectiva de la gestión del agua en zonas olivareras, estos resultados suponen un salto importante: un efluente que antes se consideraba intocable pasa a integrarse en la planificación hídrica local como recurso regenerado, contribuyendo a aliviar la presión sobre acuíferos y embalses especialmente tensionados por la sequía.
Una biomasa microalgal rica en carbohidratos, lípidos y proteínas
El otro gran pilar del estudio es la caracterización de la biomasa generada. El cultivo de Neochloris oleoabundans no solo limpia el agua, sino que produce una cantidad notable de materia orgánica utilizable. Las cifras obtenidas son especialmente llamativas: hasta un 56 % de carbohidratos, alrededor de un 51 % de lípidos y cerca de un 49,5 % de proteínas en base a peso seco.
Ese perfil composicional está por encima de lo habitual en muchos cultivos microalgales convencionales y coloca a esta especie como una candidata muy competitiva frente a otras fuentes vegetales y marinas cuando se trata de obtener ingredientes para piensos, biocombustibles o fertilizantes de alto valor.
La fracción lipídica, naturalmente abundante en Neochloris oleoabundans, se presta especialmente bien a la obtención de biodiésel u otros biocombustibles líquidos. Estos productos pueden emplearse tanto en la propia industria agroalimentaria como en sectores relacionados, cerrando aún más el círculo entre producción agrícola y generación de energía renovable.
Los carbohidratos presentes en esa biomasa permiten explorar rutas hacia bioetanol y otros compuestos fermentables, contribuyendo a diversificar las posibles salidas industriales y a mejorar la rentabilidad del sistema integrado de depuración y aprovechamiento.
En cuanto a la fracción proteica, su elevado contenido abre un abanico interesante de opciones: desde biofertilizantes que devuelven nitrógeno y fósforo al suelo hasta ingredientes para alimentación animal, tanto en ganadería terrestre como en acuicultura, donde las microalgas comienzan a consolidarse como fuentes alternativas de proteína y lípidos.
Aplicaciones en energía, agricultura, acuicultura y cosmética
La versatilidad de la biomasa de Neochloris oleoabundans es uno de los grandes argumentos para que esta tecnología pueda despegar a escala industrial. Los investigadores señalan que los compuestos acumulados durante el proceso de depuración permiten dar lugar a múltiples familias de bioproductos, reduciendo el riesgo de depender de un único mercado.
En el ámbito energético, los lípidos se destinan a la obtención de biodiésel y otros biocarburantes renovables, mientras que los carbohidratos se pueden transformar en bioetanol o en productos intermedios para la industria química verde. Esta doble vía energética contribuye a disminuir la dependencia de combustibles fósiles y a reducir la huella de carbono del propio sector del olivar.
En agricultura, los biofertilizantes derivados de la fracción proteica y mineral de la biomasa permiten cerrar el ciclo de nutrientes: parte del nitrógeno y del fósforo extraídos de las aguas residuales regresan al suelo en forma de abonos orgánicos, mejorando su estructura y fertilidad y reduciendo la necesidad de fertilizantes sintéticos.
La industria de la alimentación animal y la acuicultura encuentra también un recurso muy atractivo en esta biomasa, gracias a su combinación de proteínas y lípidos. Las microalgas se están posicionando como ingredientes funcionales para piensos de peces y otros animales, con ventajas en términos de densidad energética y sostenibilidad respecto a otras fuentes como la harina de pescado o ciertas proteínas vegetales.
Finalmente, algunos extractos lipídicos y polisacáridos de Neochloris oleoabundans se están explorando como ingredientes para cosmética y cuidado personal, aprovechando sus propiedades emolientes, antioxidantes y texturizantes. Esta línea, aunque aún más incipiente, suma otra opción de valor y diversificación para posibles plantas de producción asociadas a almazaras.
Del laboratorio a la almazara: retos de escalado y operatividad
Hasta ahora, la mayor parte de las pruebas se han realizado en condiciones controladas, utilizando fotobiorreactores de pequeño volumen y aguas previamente recogidas y congeladas para garantizar la reproducibilidad de los ensayos. El siguiente paso lógico es poner esta tecnología a prueba en condiciones reales de campaña.
Esto implica diseñar sistemas capaces de manejar volúmenes mucho mayores de efluentes y, sobre todo, de adaptarse a la enorme variabilidad que caracteriza a las aguas de almazara: cambios en el tipo de aceituna, en las condiciones meteorológicas de la campaña, en los ritmos de molturación y en la propia operación de la planta.
Los investigadores plantean la necesidad de crear fotobiorreactores o sistemas de cultivo abiertos que mantengan cultivos de microalgas estables a lo largo de toda la campaña oleícola, con mecanismos de control de pH, temperatura, iluminación y caudales de alimentación que permitan contrarrestar las fluctuaciones en la composición química del efluente.
Antes de apostar por una única configuración, el equipo ha ido comparando diferentes especies y condiciones de cultivo, buscando aquella combinación que ofrezca el mejor balance entre coste operativo, robustez del proceso y rendimiento en depuración y biomasa. Hasta la fecha, Neochloris oleoabundans se mantiene como la candidata más sólida para esa fase de escalado.
Si este salto se materializa con éxito, las almazaras podrían transformarse en : además de aceite de oliva, producirían agua regenerada y biomasa microalgal con múltiples salidas de mercado, generando nuevas líneas de negocio en paralelo a la actividad tradicional del olivar.
Todo este enfoque, financiado por la Junta de Andalucía y respaldado por fondos FEDER, refuerza la idea de que la biotecnología ambiental puede integrarse en grandes sectores agroindustriales sin romper su lógica productiva, sino más bien complementándola con soluciones que mejoran su sostenibilidad y resiliencia económica.
Mirando el panorama completo, esta investigación demuestra que uno de los residuos más complejos del sector oleícola puede reconvertirse en agua útil e ingredientes valiosos. El camino pasa por aprovechar la capacidad de una microalga diminuta para transformar lo tóxico en recurso, abriendo una vía real hacia una economía circular del olivar donde las aguas de almazara dejen de ser una pesadilla ambiental para convertirse en el punto de partida de nuevos productos industriales.
