ES2645395T3 - Extracción con disolvente de productos de algas - Google Patents

Abstract

Un método para recuperar productos de algas, que comprende: mezclar un alimento algáceo con sólidos en forma de partículas que comprenden tierra de diatomeas, comprendiendo el alimento algáceo de 0,1 % en peso a 30 % en peso de algas en agua, teniendo los sólidos en forma de partículas un tamaño de partícula promedio entre 1 μm y 200μm, siendo el peso de los sólidos en forma de partículas al menos el 10 % del peso del alimento algáceo; exponer el alimento algáceo a un disolvente en condiciones eficaces de extracción con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extracción con disolvente una temperatura de al menos 40 °C y una presión de 100 psig (0,7 MPam) a 2.500 psig (17,2 MPam), para formar una mezcla de extracción que comprende el disolvente, los sólidos en forma de partículas, agua, productos extraídos y sólidos algáceos residuales y recuperar al menos una porción de los productos extraídos de la mezcla de extracción.

Description

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DESCRIPCION

Extraccion con disolvente de productos de algas Campo de la invencion

Se describen sistemas y metodos para extraer moleculas de algas, tales como moleculas adecuadas para uso en productos combustibles o de mezclas de combustibles.

Antecedentes de la invencion

Una potencial fuente de biocombustibles es generar moleculas de algas que sean adecuadas para fabricar combustibles. Por ejemplo, las algas, como las plantas, pueden generar moleculas de ffpidos. Algunas moleculas de ffpidos presentan una estructura general y un peso molecular adecuados para fabricar aditivos para combustibles diesel tales como ester mefflico de acido graso (EMAG). Tambien es posible refinar algunos ffpidos de algas en combustibles convencionales o productos almacenados de mezclas de combustibles incluyendo gasolina, diesel y combustible para aviones. Sin embargo, quedan muchos retos en el desarrollo de tecnicas de produccion a escala comercial para biocombustibles basandose en la produccion de algas.

Un reto en el desarrollo de biocombustibles a base de algas es recuperar las moleculas de productos deseadas de las algas. Las celulas de las algas incluyen diversos componentes. Ademas de los ffpidos deseados y/u otras moleculas de productos producidas por las algas, una celula ffpica de alga tambien incluira protemas y otros compuestos que forman las paredes celulares y las estructuras internas de la celula. Para recuperar los productos deseados, se requiere separar los productos deseados de las paredes celulares y otros compuestos en las algas. Adicionalmente, las algas se cultivan ffpicamente en un estanque en concentraciones diluidas. La recuperacion de los productos deseados de las algas require la separacion de los productos deseados de una cantidad sustancial de agua.

La patente de EE. UU. 7.868.195 describe sistemas y metodos para extraer ffpidos de biomasa humeda de algas deshidratada. Se centrifuga o se filtra una muestra de biomasa humeda de algas para reducir el contenido en agua. Esto da como resultado una muestra con un contenido en solidos de 10 % a 40 %. Despues se mezcla la muestra deshidratada con un disolvente anfifflico tal como dimetil eter o un alcohol, cetona o aldelffdo que contiene 1 a 4 carbonos. Opcionalmente puede calentarse la mezcla. Se retiran los solidos por filtracion, centrifugacion o decantacion y puede separarse el disolvente anfifflico del agua y los ffpidos por evaporacion del disolvente. La mezcla de agua y ffpidos restante se separa despues de la fase para recuperar los ffpidos.

La publicacion de patente internacional WO 2010/104922 describe un metodo para el fraccionamiento de biomasa de algas. El metodo incluye ajustar el pH de una muestra acuosa de algas (u otra muestra de algas con un disolvente polar con base acuosa) para acondicionar las paredes celulares de las algas para liberar los productos deseados. Despues se pone en contacto la muestra acondicionada de algas con un disolvente no polar. Se reparte la mezcla para separar los disolventes polares y no polares. Despues se retiran los productos de las porciones de disolventes tanto polares como no polares.

La publicacion de la solicitud de patente de EE. UU. 2011/0195085 describe metodos para realizar extraccion con disolvente de ffpidos y protemas de algas usando metodos que conservan la integridad de calidad alimentaria de los productos. Los metodos incluyen usar alcoholes y otros disolventes en extracciones secuenciales a temperaturas hasta el punto de ebullicion del disolvente. Los metodos parecen realizarse a presion atmosferica.

Sumario de la invencion

Las realizaciones de la presente invencion se describen en las reivindicaciones 1a 15.

En un aspecto, la invencion proporciona procedimientos para extraer moleculas de productos de un alimento algaceo. El alimento algaceo representa una corriente de entrada, una muestra discontinua u otra porcion de algas adecuada para su uso en la extraccion de producto. La extraccion de producto se realiza ffpicamente a presiones mayores que la presion atmosferica. Esto permite la extraccion mejorada, incluyendo el potencial para el uso de disolventes de extraccion a temperaturas mayores que el punto de ebullicion normal para el disolvente.

En otro aspecto, la invencion proporciona metodos para recuperar productos de algas. Los metodos incluyen mezclar un alimento algaceo con solidos en forma de parffculas, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de algas en agua, teniendo los solidos en forma de parffculas un tamano de parffcula promedio entre aproximadamente 1 pm y aproximadamente 200 pm, siendo el peso seco de los solidos en forma de parffculas al menos aproximadamente 10 % del peso del alimento algaceo; exponer el alimento algaceo a un disolvente en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 40°C y una presion de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 2.500 psig (17,2 MPam), para formar una mezcla de extraccion que

comprende el disolvente, los solidos en forma de partfculas, agua, productos ex^dos y solidos residuales algaceos y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion. Opcionalmente, los metodos pueden incluir ademas una etapa de lavado previa para exponer el alimento algaceo a un disolvente, en el que el alimento algaceo se lava con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo 5 lavado y un efluente de lavado. Se expone despues el alimento algaceo lavado al disolvente.

Se proporcionan metodos para recuperar productos de algas. Los metodos incluyen exponer un alimento algaceo a un disolvente en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de alga en agua, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 40°C y una presion mayor que la presion de vapor del 10 disolvente a la temperatura, para formar una mezcla de extraccion que comprende el disolvente, agua, productos extrafdos y solidos residuales algaceos y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion.

En otro aspecto mas, se proporcionan metodos para recuperar productos de algas. Los metodos incluyen lavar un alimento algaceo con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo lavado y un 15 efluente de lavado, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de alga en agua; exponer el alimento algaceo lavado a un disolvente que comprende etanol en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 50°C y una presion de aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) a aproximadamente 200 psig (1,4 MPam), siendo la presion mayor que una presion de vapor del etanol a la temperatura, para formar una mezcla 20 de extraccion que comprende el etanol, agua, productos no polares extrafdos y solidos residuales algaceos y recuperar al menos una porcion de los productos no polares extrafdos del etanol.

Se proporcionan metodos para recuperar productos de algas. Los metodos incluyen exponer un alimento algaceo a un disolvente con base acuosa en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de alga en agua, incluyendo las condiciones eficaces 25 de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 40°C y una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura, para formar una mezcla de extraccion que comprende el disolvente con base acuosa, productos extrafdos y solidos residuales algaceos; anadir un disolvente organico a la mezcla de extraccion; separar la mezcla de extraccion para formar una primera corriente que comprende al menos 50 % en peso del agua y al menos 50 % en peso de los solidos residuales algaceos y una segunda corriente que comprende 30 al menos 50 % en peso del disolvente organico y al menos 50 % en peso de los productos extrafdos y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos del disolvente.

Breve descripcion de las figuras

La FIG. 1 muestra un cromatograma lfquido de lfpidos extrafdos de una muestra de algas e identificados por espectrometna de masas.

35 La FIG. 2 muestra el espectro RMN de 1H de una muestra de lfpidos extrafdos y una muestra de referencia.

La FIG. 3 muestra un espectro RMN de 13C de una muestra de lfpidos extrafdos.

La FIG. 4 muestra esquematicamente un ejemplo de un flujo del procedimiento para extraccion de productos de algas segun una realizacion de la invencion.

La FIG. 5 muestra esquematicamente otro ejemplo de un flujo del procedimiento para extraccion de 40 productos de algas segun una realizacion de la invencion.

Descripcion detallada de las realizaciones

Descripcion

Se describen sistemas y metodos en la presente memoria para extraer productos deseados, tales como lfpidos o aceites, de algas tales como microalgas. Los productos extrafdos pueden ser adecuados para uso (despues de 45 tratamiento adicional opcional) como productos combustibles o productos de mezclas de combustibles. Los sistemas y metodos permiten eficacia de extraccion mejorada de productos de lfpidos o aceites en un periodo de tiempo abreviado. Los sistemas y metodos tambien reducen o mitigan la necesidad de usar tecnicas de tratamiento especializadas y/o caras para deshidratar las algas. La combinacion de extraccion mejorada, tiempo reducido y necesidad reducida de deshidratar las algas se permite en parte por el uso de presiones elevadas para ayudar al 50 procedimiento de extraccion. El metodo de extraccion incluye varios procedimientos. Primero, puede realizarse opcionalmente alguna preparacion de la muestra en el alga, para reducir el contenido en agua del alga y/o mezclar el alga con otro material para facilitar el tratamiento. Se puede realizar un lavado con agua opcional pero preferido de la muestra de algas antes de la extraccion. La muestra de algas opcionalmente lavada se expone despues a un disolvente para extraccion de los productos deseados, preferiblemente a una presion mayor que la atmosferica.

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Despues de la extraccion, se realizan una o mas separaciones para concentrar y/o purificar los productos extrafdos deseados.

Las algas pueden cultivarse y recogerse para extraer productos organicos deseados, tales como aceites o lfpidos adecuados para uso en un producto combustible, producto de mezcla de combustibles, producto lubricante o producto de mezcla de lubricantes. Dependiendo del tipo de cepa de alga, los productos organicos deseados con frecuencia herviran en el intervalo de ebullicion del destilado y/o sus moleculas, tales como triacilgliceridos, que se convierten facilmente en moleculas del intervalo de ebullicion del destilado. Se define el intervalo de ebullicion del destilado en la presente memoria para incluir moleculas que hierven desde aproximadamente 212 °F (100 °C) a aproximadamente 1.100 °F (593 °C), preferiblemente aproximadamente 250 °F (121 °C) a 750 °F (399 °C) y mas preferiblemente de aproximadamente 300 °F (149 °C) a aproximadamente 700 °F (371 °C). Tambien pueden ser utiles intervalos mas estrechos dentro de esta definicion para satisfacer las especificaciones del producto tales como la especificacion de un producto diesel o la especificacion de un producto de combustible para aviones. Observese que las algas tambien pueden producir productos fuera del intervalo de ebullicion del destilado antes, durante o despues de la produccion de las moleculas del intervalo de ebullicion del destilado, deseadas. Dichos productos fuera del intervalo del destilado pueden incluir moleculas del intervalo de ebullicion de la nafta (gasolina) o moleculas con puntos de ebullicion por encima del intervalo de ebullicion del destilado. Mas en general, un producto deseado incluye potencialmente cualquier especie organica conveniente generada por el alga. Los tipos adecuados de moleculas organicas incluyen moleculas sin grupos funcionales (tales como alcanos) asf como moleculas con uno o mas tipos de grupos funcionales, tales como alcoholes, aminas, acidos organicos, otros grupos funcionales con heteroatomos, alquenos, compuestos aromaticos u otros grupos funcionales insaturados. Los productos deseados generados por el alga pueden usarse sin mas tratamiento. Alternativamente, puede usarse mas tratamiento para convertir los productos de algas deseados en otras moleculas, incluyendo posiblemente moleculas con un intervalo de ebullicion diferente o moleculas con un intervalo de ebullicion similar, pero con propiedades mejoradas. Tambien pueden ser adecuados productos convertidos para usar o mezclar en la gasolina para componentes mas ligeros o para uso o mezcla en lubricantes para moleculas mas pesadas que los del intervalo de ebullicion del destilado preferido.

Preparacion de las algas para extraccion

Las algas, tales como las microalgas, crecen tfpicamente en un entorno acuoso, tal como el entorno de un estanque abierto o un entorno de reactor cerrado que incluye, ademas de las celulas de alga, un medio acuoso. La concentracion de solidos algaceos en el entorno de crecimiento es tfpicamente baja, tal como menor que aproximadamente 0,3 % en peso relativo al peso total de una muestra acuosa de algas. Uno de los retos en la extraccion de productos deseados de algas es extraer los productos deseados de una manera que eventualmente permita que los productos se separen de manera eficaz y/o de manera eficiente del entorno acuoso.

Una opcion para mejorar el rendimiento de los productos extrafdos es reducir sustancialmente el contenido en agua de un alimento algaceo previamente a la extraccion. “Alimento algaceo” como se usa en la presente memoria se refiere a un alga recogida para la extraccion, separacion o aislamiento de uno o mas productos algaceos, tales como, por ejemplo, protemas, pigmentos, nucleotidos, peptidos, carbohidratos o lfpidos. Alimento algaceo tfpicamente como se describe en la presente memoria incluye celulas de microalgas que son al menos parcialmente o son sustancialmente intactas, aunque en algunas circunstancias un alimento algaceo pueda incluir celulas algaceas que esten al menos parcialmente lisadas o rotas. Cabe senalar que el agua presente en un alimento algaceo (u otra biomasa) puede ser agua extracelular o agua intracelular. Agua intracelular se refiere al agua contenida dentro de la membrana celular de una celula, tal como una celula de alga. El alimento algaceo que aparentemente es relativamente seco basandose en agua extracelular aun puede contener una porcion sustancial de agua intracelular. En la exposicion a continuacion, las referencias a la cantidad de agua en un alimento relativas a la cantidad de alga son sobre la base de alga seca que no contiene agua intracelular. Las algas liofilizadas son un ejemplo de un alimento algaceo que no contiene agua intracelular. Para un alimento algaceo que contenga agua intracelular, computar la relacion de agua a alga requiere determinar la cantidad de agua intracelular, ya que el agua intracelular contana en el peso de agua y no en el peso de alga. Como ejemplo aclaratorio, una muestra de algas no podna incluir agua extracelular y aun contener una relacion de agua a alga de aproximadamente 1a 1 o mayor o aproximadamente 2 a 1 o mayor, debido a la cantidad de agua intracelular en el alga. Mas en general, las referencias a continuacion al peso de alga se refieren al peso de alga seca, excluyendo el agua intracelular.

Pueden usarse metodos ffsicos convencionales para eliminar agua, tales como centrifugacion, filtracion, floculacion o flotacion en aire disuelto para aumentar el contenido en alga de un alimento algaceo. Para algunas cepas de algas, los metodos ffsicos pueden aumentar el contenido en alga hasta aproximadamente 20 % en peso a 30 % en peso de solidos. Para otras cepas de algas que son mas diffciles de tratar, la separacion ffsica de agua solo puede aumentar el contenido en alga hasta aproximadamente 10 % en peso de solidos. Aumentar el contenido en solidos (algas) mas alla de este punto requiere tecnicas mas costosas, tales como calentamiento para evaporar el agua. Retirar el agua para conseguir un contenido en alga de entre aproximadamente 0,1 % en peso y aproximadamente 30 % en peso, tal como al menos aproximadamente 5 % en peso, preferiblemente al menos aproximadamente 7,5 % en peso, tfpicamente es suficiente para realizar los metodos segun la invencion. Esto permite el uso de tecnicas de

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eliminacion de agua de mas consumo energetico y/o mas costosas que se tienen que minimizar o evitar, si se desea.

Ademas de retirar agua, otra preparacion potencial para el alimento algaceo, que puede usarse alternativamente o ademas de eliminar agua como se describio anteriormente, es mezclar el alimento algaceo con una sustancia, tal como solidos en forma de partfculas, que modifica la consistencia de las algas. Una muestra de alga deshidratada puede presentar una viscosidad comparable a una consistencia del tipo pasta fluida. Para un tratamiento de tipo discontinuo o semicontinuo, puede ser ventajoso aumentar la viscosidad del alimento algaceo deshidratado, para proporcionar un alimento algaceo que pueda ser manipulado de una manera mas parecida a un solido. Por ejemplo, despues de reducir el contenido en agua para aumentar el contenido relativo en alga de la mezcla alga/agua, puede anadirse al alga un solido en forma de partfculas con un intervalo definido de tamanos de partfcula. La tierra de diatomeas es un ejemplo de dicho solido en forma de partfculas. La tierra de diatomeas es una sustancia que contiene mayormente sflice que se forma por algunos tipos de algas (diatomeas). El tamano de partfcula de las partfculas de tierra de diatomeas es tfpicamente de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 200 pm. La cantidad de tierra de diatomeas anadida al alimento algaceo puede corresponder a una relacion en peso de alimento algaceo a tierra de diatomeas de aproximadamente 10:1 a aproximadamente 1:2, tal como al menos aproximadamente 1:1 y preferiblemente al menos aproximadamente 2:1. Observese que el alimento algaceo incluye el peso de tanto alga como agua. Asf, la relacion en peso de alga solo respecto a tierra de diatomeas sera mucho menor, tal como de aproximadamente 2:1 a aproximadamente 1:10.

Mas en general, pueden anadirse otros tipos de solidos en forma de partfculas al alimento algaceo en vez de, o ademas de, tierra de diatomeas. Dichos solidos en forma de partfculas pueden tener un intervalo de tamanos de partfcula de aproximadamente 0,5 pm a aproximadamente 250 pm, tal como de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 200 pm. Alternativamente, los solidos en forma de partfculas pueden caracterizarse basandose en un tamano de partfcula promedio. Los tamanos de partfcula promedio adecuados pueden ser aproximadamente 200 pm o menor, tal como aproximadamente 150 pm o menor. Puede seleccionarse un tamano de partfcula promedio mmimo para facilitar la separacion de los solidos en forma de partfculas de los productos deseados. Por ejemplo, puede ser mas diffcil eliminar solidos en forma de partfculas mas pequenos por filtracion u otros metodos de separacion ffsica. Para partfculas no esfericas (es decir, partfculas con diferentes longitudes a lo largo de diferentes ejes), el tamano de partfcula y el tamano de partfcula promedio en la presente memoria se define basandose en el eje mas largo de la partfcula. Como ejemplo de otro tipo de solido en forma de partfculas, puede ser adecuada la arena con un tamano de partfcula apropiado para uso en vez de tierra de diatomeas. La arena con una dimension de malla de 400 presenta un diametro de partfcula promedio de aproximadamente 37 pm. Esto es comparable en tamano de partfcula con la tierra de diatomeas. Otra opcion mas para un solido en forma de partfculas puede ser un gel de sflice con partfculas con un tamano de partfcula promedio adecuado como se describio anteriormente.

Aunque anadir tierra de diatomeas no aumenta el contenido en alga de una mezcla de alga/agua, la tierra de diatomeas aumentara el contenido en solidos total de la mezcla. Esto puede aumentar la viscosidad de la mezcla. Por ejemplo, una muestra de algas deshidratada, inicial, puede presentar una viscosidad similar a una suspension. Anadir tierra de diatomeas (u otro solido en forma de partfculas adecuado) puede aumentar la viscosidad de la muestra de alga de manera que la muestra de alga presente una consistencia similar a arena humeda. La cantidad de cambio en viscosidad puede modificarse cambiando la cantidad relativa de tierra de diatomeas anadida a un alimento algaceo. Adicionalmente, la tierra de diatomeas puede proporcionar una matriz o un soporte para el alga. Sin estar ligados a ninguna teona particular, cuando se mezcla tierra de diatomeas con una muestra de algas, se cree que los solidos algaceos llegan a ser adsorbidos o de otro modo atrapados por la matriz circundante de las partfculas de tierra de diatomeas. Debido a que la tierra de diatomeas esta principalmente constituida por sflice, las partfculas de tierra de diatomeas retendran tfpicamente su forma y tamano cuando se exponen a presion, tal como cuando se hace pasar por un filtro un fluido que contiene partfculas de tierra de diatomeas. Esto contrasta con muchos tipos de solidos algaceos, que pueden tender a empaquetarse y/o comprimirse contra una superficie de filtro durante la filtracion. Dicho empaquetamiento o compresion de solidos algaceos en una superficie de filtro puede conducir a un incremento en la cafda de presion requerida para que pasen los fluidos a traves de un filtro. Como resultado, si se usa una etapa de filtracion para separar lfquidos de la mezcla de alga/tierra de diatomeas, la tierra de diatomeas reducira o minimizara la tendencia del alga a compactarse contra el filtro. En su lugar, una muestra de algas mezclada con tierra de diatomeas tendera a retener un tamano basandose en la cantidad de tierra de diatomeas presente, siendo los solidos algaceos retenidos en las partfculas de tierra de diatomeas. Los productos pueden extraerse con mas eficacia con posterioridad de la muestra algacea no compactada, preferiblemente sin que se requiera agitacion vigorosa de la mezcla para asegurar suficiente contacto del disolvente con los solidos algaceos.

La tierra de diatomeas tambien puede proporcionar ventajas adicionales respecto a algunos otros tipos de solidos en forma de partfculas, tal como la arena. Por ejemplo, si se lava un alimento algaceo con agua en condiciones relativamente rigurosas que puedan eliminar compuestos que no sean producto (tales como protema y carbohidratos), tal como una presion de al menos aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) y/o una temperatura mayor que 20 °C, algunos productos de lfpido o aceite deseados del alga podfan liberarse potencialmente de las celulas durante el lavado con agua. Sin embargo, si se mezcla el alimento algaceo con tierra de diatomeas, se cree

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que la tierra de diatomeas ayuda en la retencion de los productos lip^dicos deseados en la mezcla de alga/tierra de diatomeas durante dicho lavado. Los Kpidos retenidos estan entonces disponibles para su eliminacion en una posterior etapa de extraccion con disolvente. Otros tipos de solidos en forma de partmulas, tales como arena, pueden presentar menos capacidad para retener los lfpidos deseados durante un lavado con agua, dando como resultado la extraccion de una porcion de los lfpidos previa al tiempo deseado en la etapa de extraccion.

La tierra de diatomeas es una roca o polvo rico en sflice procedente de las frustulas de algunos tipos de algas, es decir, Bacillariophyceae o diatomeas. Si se usa una especie de diatomeas como el alga para la extraccion de producto, puede recuperarse tierra de diatomeas adicional (o una composicion rica en sflice similar) de los solidos residuales algaceos despues de la extraccion de producto para uso en futuras extracciones.

Lavado con agua opcional

Como una etapa inicial opcional a todos los metodos de la invencion descritos en la presente memoria, puede lavarse un alimento algaceo con agua previamente a la extraccion de los productos deseados. Como se describe ademas a continuacion, puede realizarse el lavado con agua a temperatura normal y presion atmosferica o al menos que una, la temperatura o la presion, pueda ser elevada respecto a las condiciones ambientales. Este procedimiento inicial opcional puede retirar al menos una porcion de impurezas ionicas (por ejemplo, sales) u otros componentes no lfpidos presentes en el alimento algaceo. Sin estar ligados a ninguna teona particular, este procedimiento inicial puede tambien ayudar a romper las membranas celulares del alga para hacer las moleculas del producto deseado mas accesibles al disolvente.

Las algas crecen tipicamente en un entorno acuoso que contiene diversas sales de metales solubles en agua, incluyendo NaCl. Cuando se recogen algas para formar un alimento algaceo, una porcion del medio de cultivo de las algas se recoge tfpicamente con el alga. Realizar un lavado con agua inicial de un alimento algaceo permite que se retire del alimento algaceo al menos una porcion de dichas sales metalicas del alimento algaceo previamente a la introduccion de un disolvente de extraccion. Esto reduce la cantidad de impurezas que se requiere que se eliminen de los productos deseados despues de la extraccion.

Un lavado con agua tambien puede ayudar a romper las membranas celulares o facilitar de otro modo la eliminacion de productos deseados de las celulas de algas mientras se retiran compuestos organicos que no son lfpidos de la muestra que se extraera con posterioridad. Si se lleva a cabo lavado con agua a presion atmosferica, el lavado retirara tfpicamente solo material que este fuera ya de las celulas de las algas, tales como sales que estaban presentes en el entorno de crecimiento del alga previamente a la recogida del alga para formar el alimento. Un lavado con agua a una mayor presion, sin embargo, puede eliminar materiales adicionales. Por ejemplo, exponer un alimento algaceo a un lavado con agua a una presion de aproximadamente 1.500 psig (10,3 MPam) a aproximadamente 1.700 psig (11,7 MPam), una temperatura de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 50 °C y un tiempo de exposicion de aproximadamente 2 minutos a 15 minutos tambien retirara una porcion de protemas y/o carbohidratos de la muestra de algas. Las protemas y los carbohidratos pueden ser solubles en agua, que permite que las moleculas sean arrastradas en el agua de lavado.

Mas en general pueden usarse diversas condiciones de lavado con agua eficaces. Puede llevarse a cabo un lavado con agua en un modo discontinuo, semicontinuo o continuo. Las presiones eficaces adecuadas para el lavado con agua incluyen desde una presion aproximadamente atmosferica (es decir, no presurizado con respecto a presion ambiental externa o no manometrica) o alternativamente aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) hasta aproximadamente 2.500 psig (17,2 MPam). Ejemplos de intervalos potenciales de operacion incluyen un intervalo de baja presion de aproximadamente atmosferica o alternativamente aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) a aproximadamente 100 psig (0,7 MPam). Otra opcion es operar a una presion media de aproximadamente atmosferica o alternativamente aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) hasta aproximadamente 500 psig (3,4 MPam), tal como de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 300 psig (2,1 MPam). Otra opcion mas es operar a una presion alta de aproximadamente atmosferica o alternativamente aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) hasta aproximadamente 2.500 psig (17,2 MPam), tal como de aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 2.000 psig (13,8 MPam), preferiblemente de aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 1.700 psig (11,7 MPam), mas preferiblemente 500 psig (3,4 MPam) a aproximadamente 1.000 psig (6,9 MPam). Si se anade un gas a un sistema de reaccion para conseguir la presion deseada durante el lavado con agua, puede usarse opcionalmente un gas inerte tal como N2. Las temperaturas eficaces adecuadas para el lavado con agua oscilan de aproximadamente 20 °C (o alternativamente aproximadamente normal) a tan alta como 200 °C, tal como de 25 °C a 150 °C o preferiblemente de aproximadamente 25 °C a 100 °C y puede ser, por ejemplo, entre aproximadamente 25 °C y 80 °C o entre aproximadamente 40 °C y 80 °C. En algunos ejemplos, el intervalo de temperaturas para el intervalo de lavado con agua puede ser de aproximadamente 40 °C a 60 °C o de aproximadamente 40 °C a 50 °C.

El tipo de agua usado para el agua de lavado puede depender de las condiciones de lavado con agua y el eventual uso del efluente del lavado con agua. Si las condiciones de lavado con agua son eficaces para la eliminacion de una porcion de protemas y/o carbohidratos, puede ser deseable recuperar las protemas y/o carbohidratos del efluente de

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lavado con agua. En este tipo de situacion, es preferible usar una fuente de agua fresca o limpia para el lavado con agua para reducir o minimizar la introduccion de impurezas adicionales. Alternativamente, si el efluente de lavado con agua se usa como corriente de entrada para proporcionar agua para un entorno de crecimiento de algas, puede reciclarse opcionalmente una porcion del efluente de lavado con agua para su uso en el lavado del siguiente lote o porcion de algas. Otra opcion mas es usar agua de un entorno de crecimiento de algas, tal como una corriente filtrada de agua de estanque de un estanque de crecimiento de algas.

La cantidad de tiempo para exponer el alga al lavado con agua puede variar dependiendo de las condicions de reaccion. Los tiempos eficaces adecuados oscilan de aproximadamente 1 minuto a aproximadamente 20 minutos, tal como aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 10 minutos. La cantidad de agua usada en el agua de lavado tambien puede variar. En una configuracion de tipo discontinuo, el peso de agua usado para el lavado con agua puede ser comparable al peso del alimento algaceo, tal como una relacion de agua de lavado a alimento algaceo de aproximadamente 1:2 a aproximadamente 3:1. El agua de lavado puede retirarse del alimento algaceo por cualquier medio conveniente, tal como usando una presion diferencial para retirar agua del recipiente de tratamiento o centrifugacion. Observese que el alimento algaceo contiene aproximadamente 30 % en peso o menos de algas en agua. Asf, a relaciones bajas de agua de lavado a alimento algaceo, la cantidad de agua de lavado puede ser menor que la cantidad de agua ya presente en el alimento algaceo.

En una configuracion en la que al menos el agua de lavado presenta un flujo continuo, puede ser deseable usar relaciones mayores de agua de lavado a alimento algaceo. Si se espera que se retire una cantidad relativamente baja de los productos deseados en el agua de lavado, de manera que la recuperacion del producto no requiera que se lleve a cabo en el efluente de lavado, un flujo mayor de agua planteara menos problemas. Las relaciones en peso adecuadas de agua de lavado a alimento algaceo pueden oscilarde aproximadamente 1:2 a aproximadamente 5:1 o mayores.

La composicion del efluente del procedimiento de lavado con agua variara dependiendo de las condiciones del lavado con agua. En condiciones suaves, tales como una presion de 100 psig (0,7 MPam) o menor, el efluente contendra principalmente sales metalicas solubles en agua, tales como NaCl. En condiciones de presion mayor, tal como 300 psig (2,1 MPam) o mayor, el lavado con agua tambien puede incluir protemas y/o carbohidratos de las celulas de las algas. La cantidad de material disuelto o parcialmente disuelto en el lavado con agua puede caracterizarse por evaporacion del agua para dejar el material solvatado. Dependiendo de la realizacion, las sales disueltas pueden constituir de aproximadamente 70 % en peso a 100 % en peso del material solvatado, correspondiendo el resto del material solvatado a protemas y carbohidratos. Observese que esto representa solo el material disuelto o parcialmente disuelto. Tambien pueden arrastrarse en el agua de lavado otros solidos algaceos no solubles.

Si se realiza un lavado con agua, puede reciclarse opcionalmente al menos una porcion del efluente para uso adicional. El uso de reciclado y cualquier tratamiento antes de, o durante, el reciclado puede depender de la composicion del efluente de lavado. Para un efluente de lavado que principalmente contiene agua y sales ionicas, puede reciclarse el agua de lavado para el entorno de crecimiento. Tambien puede reciclarse un efluente de lavado que contenga protemas y/o carbohidratos. Opcionalmente, tambien puede tratarse adicionalmente un efluente de lavado para recuperar y/o modificar el material organico previamente al reciclado. Como ejemplo de tratamiento adicional, pueden separarse del efluente protemas, carbohidratos u otro material organico en el efluente de lavado y exponerse despues a un procedimiento de digestion anaerobia. Dicho procedimiento permitina la recuperacion de nitrogeno y fosforo al tiempo que tambien se genera CO2. Podfan reciclarse despues los nutrientes separados, incluyendo opcionalmente CO2, de una manera controlada de manera que se mantengan las condiciones de crecimiento de las algas, deseadas. El tratamiento adicional de un efluente de lavado previamente al reciclado puede reducir o mitigar cualquier potencial modificacion de las condiciones en el entorno de crecimiento debido al reciclado, tal como el suministro de un compuesto organico que pueda ocasionar cambios metabolicos heterotrofos o mixotroficos en un cultivo de algas destinado a ser fotoautotrofo o el suministro de un compuesto organico que pueda soportar el crecimiento de organismos perjudiciales.

Alternativamente, puede realizarse un primer lavado con agua a una temperatura no elevada y una presion no elevada para producir un efluente que incluya principalmente nutrientes no organicos tales como sales. Temperaturas no elevadas para un lavado con agua se refiere a temperaturas menores que aproximadamente 40°C, tales como menores que aproximadamente 35°C o 30°C. Presiones no elevadas para un lavado con agua se refiere a presiones que difieren de una presion atmosferica por menos de aproximadamente 10 psi (69 kPa), tal como que difieren de la presion atmosferica por menos de 1 psig (6,9 kPam). Puede reciclarse el primer efluente de lavado con agua al entorno de crecimiento de las algas. Despues puede realizarse un segundo lavado con agua a temperatura elevada y/o presion elevada, en el que al menos una porcion de las algas se lisa durante el lavado, donde pueden liberarse compuestos organicos de las celulas, incluyendo la superficie externa de las celulas, el interior de las celulas o una combinacion de los mismos. Temperaturas y/o presiones elevadas para un lavado con agua son temperaturas y/o presiones por encima de las condiciones no elevadas, tales como cualquiera de las condiciones de temperatura y presion descritas previamente para un lavado con agua. El efluente del segundo lavado con agua puede dirigirse opcionalmente a un fermentador o digestor anaerobio.

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El efluente de un lavado con agua puede tratarse opcionalmente previamente a la direccion de los nutrientes en el lavado con agua a un fermentador o digestor. Por ejemplo, puede tratarse el efluente con acido o base u otro compuesto para precipitar una o mas protemas, carbohidratos u otros productos algaceos o puede filtrarse o barrerse por una columna, donde puede anadirse uno o mas productos algaceos separados o la fraccion de lavado de la que se ha retirado un producto algaceo al entorno de crecimiento de las algas, anadirse a un digestor o fermentador o purificarse ademas o tratarse para otros usos. Estos tratamientos opcionales pueden usarse en cualquier efluente de lavado con agua conveniente, incluyendo efluentes de lavado con agua generados en condiciones de temperatura y presion elevadas o no elevadas.

Extraccion con disolvente de productos a presion elevada

Despues del lavado opcional con agua, se pueden exponer las algas a un disolvente a presiones elevadas para extraccion de los productos deseados. Convencionalmente, se realiza extraccion con disolvente sin intentar aumentar por separado la presion en el procedimiento de reaccion. En dicha extraccion convencional, la temperatura de la extraccion esta limitada por el punto de ebullicion del disolvente. Si el volumen de la camara de reaccion no es demasiado grande con respecto a la cantidad de disolvente, puede tener lugar algun aumento de la presion a medida que se vaporiza el disolvente. Sin embargo, esto aun limita el procedimiento de extraccion con disolvente a combinaciones de presion y temperatura que se correlacionen con la curva de presion de vapor del disolvente.

La extraccion con disolvente segun la invencion puede llevarse a cabo en un sistema de reaccion en condiciones eficaces para la extraccion de uno o mas productos deseados. En algunas realizaciones preferidas, las condiciones eficaces incluyen usar una presion mayor que la presion atmosferica durante al menos una parte del metodo. Llevar a cabo la extraccion a una presion elevada proporciona diversas ventajas potenciales. Una presion elevada aumenta el punto de ebullicion para un disolvente a una temperatura por encima del punto de ebullicion regular (es decir, el punto de ebullicion a 1 atmosfera de presion). Esto permite que se usen mayores temperaturas sin aproximarse al punto de ebullicion del disolvente y, por lo tanto, la energfa del sistema se destina a calentar en vez de fomentar cambios de fase. Una presion elevada tambien parece reducir el tiempo requerido para una extraccion eficaz de los productos deseados. Por ejemplo, las condiciones de tratamiento eficaces pueden incluir una presion en el recipiente de reaccion que sea al menos aproximadamente el 50 % mayor que la correspondiente presion de vapor del disolvente a la temperatura de tratamiento, tal como al menos aproximadamente 100 % mayor o incluso al menos aproximadamente 200 % mayor. Tambien pueden ser utiles presiones aun mayores durante la extraccion con disolvente para conseguir otros beneficios de tratamiento a presion elevada.

El disolvente usado para extraccion puede depender en parte del metodo ser deseado para separar los productos, lfpidos y/o aceites, deseados del disolvente despues de la extraccion. Una opcion es usar un disolvente organico que sea al menos parcialmente miscible con agua. Los disolventes organicos adecuados que son miscibles con agua incluyen metanol, etanol, otros alcoholes que contienen 4 carbonos o menos, cetonas que contienen 4 carbonos o menos, eteres dclicos tales como dioxano y tetrahidrofurano y acetonitrilo. Otra opcion es usar un disolvente organico que sea inmiscible o que presente una baja miscibilidad con agua, tal como alcanos, metil terc- butil eter, cloroformo, diclorometano o acetato de etilo. Otra opcion mas es usar agua para la extraccion. Cada una de estas opciones se describe con mayor detalle a continuacion.

Las presiones eficaces adecuadas para extraccion con disolvente pueden oscilar desde una presion aproximadamente atmosferica (es decir, no presurizado con respecto al entorno externo o presion manometrica cero) o alternativamente una presion de aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) hasta aproximadamente 2.500 psig (13,8 MPam). Ejemplos de potenciales intervalos para operacion incluyen un intervalo de presiones bajas de aproximadamente atmosferica o alternativamente aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) a aproximadamente 100 psig (0,7 MPam). Alternativamente, un intervalo de presiones bajas puede ser de aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) a aproximadamente 200 psig (1,4 MPam). Otra opcion es operar a una presion media de aproximadamente atmosferica o alternativamente aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) hasta aproximadamente 500 psig (3,4 MPam), tal como de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 300 psig (2,1 MPam). Otra opcion mas es operar a una presion alta de aproximadamente atmosferica o alternativamente aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) hasta aproximadamente 2.500 psig (17,2 MPam), tal como de aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 2.000 psig (13,8 MPam), preferiblemente de aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 1.700 psig (11,7 MPam), mas preferiblemente 500 psig (3,4 MPam) a aproximadamente 1.000 psig (6,9 MPam). Si se anade un gas a un sistema de reaccion para conseguir la presion deseada durante el lavado con agua, puede usarse un gas inerte tal como N2.

Las temperaturas eficaces adecuadas para extraccion con disolvente oscilan de aproximadamente 40°C (o alternativamente aproximadamente normal) a 200°C, tal como de 50°C a 150°C. Una opcion es usar una presion elevada para permitir la extraccion a temperaturas superiores sin alcanzar el punto de ebullicion del disolvente. Dependiendo del disolvente, una temperatura por encima del punto de ebullicion normal del disolvente puede ser una temperatura de aproximadamente 80°C a aproximadamente 200°C. La cantidad de tiempo para exponer el alga al lavado con agua puede variar dependiendo de las condiciones de reaccion. Los tiempos eficaces adecuados oscilan desde de aproximadamente 10 minutos a aproximadamente 120 minutos, tal como aproximadamente 10

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minutos a aproximadamente 60 minutes, preferiblemente aproximadamente 15 minutes a 30 minutes.

Una opcion para la extraccion con disolvente es usar un disolvente miscible en agua tal como un alcohol, cetona o eter ctelico. Los ejemplos de disolventes adecuados incluyen metanol, etanol, propanol, isopropanol, n-butanol, acetona y tetrahidrofurano. Otros ejemplos incluyen alcoholes o cetonas con una relacion de carbono a oxfgeno de aproximadamente 4:1 o menor, eteres ctelicos tales como dioxano y tetrahidrofurano, eteres miscibles en agua tales como dietil eter, otras moleculas organicas que contienen oxfgeno con una relacion de atomos de carbono a oxfgeno de aproximadamente 4:1 o menor y otras moleculas organicas polares que son lfquidas a temperatura normal y presion atmosferica tal como el acetonitrilo. Exponer el alga a un disolvente miscible en agua en condiciones de extraccion eficaces daran como resultado los productos deseados (tales como aceites y/o lfpidos) que se extraen en la fase del disolvente. La fase del disolvente y el producto tambien incluiran tfpicamente algo de agua residual. Este agua puede ser del lavado con agua opcional previo o puede corresponder al agua inicial en la muestra de alga.

La cantidad de disolvente usada para la extraccion con disolvente puede depender de diversos factores. Una relacion tfpica del peso de disolvente con respecto al peso de alga seca puede ser una relacion de disolvente a alga de aproximadamente 1,0:1,0 hasta aproximadamente 10,0:1,0 o 15,0:1,0. Por ejemplo, la relacion en peso de disolvente a alga seca puede ser de aproximadamente 1,5:1,0 a aproximadamente 5,0:1,0. Cabe senalar que la relacion de agua a solidos algaceos en la muestra de alga antes del lavado con agua es entre aproximadamente 5,0:1,0 y 10,0:1,0. Una porcion de este agua se mezclara con el disolvente durante la extraccion. Como resultado, la relacion de disolvente a agua en el efluente de extraccion puede ser de aproximadamente 5,0:1,0 a tan baja como aproximadamente 1,0:1,0.

Otra manera de caracterizar la cantidad de disolvente se basa en la cantidad de aceite que se tiene que extraer. Preferiblemente, la relacion en peso de disolvente a aceites algaceos es aproximadamente 15:1 o menor. Parte del objetivo para limitar la cantidad de disolvente con respecto a la cantidad de aceite recuperado es limitar la cantidad de energfa que se gasta en recuperar aceite algaceo del disolvente cuando se compara con el contenido energetico del aceite recuperado. Por ejemplo, la relacion en peso de disolvente a aceite algaceo puede seleccionarse de manera que la cantidad de energfa requerida para separar el disolvente del aceite sea el 15 % o menor del contenido energetico del aceite. Para un disolvente alcano tal como heptano, esto corresponde a aproximadamente una relacion en peso de 15:1 o menor de disolvente a aceite. Para el etanol, esto corresponde a aproximadamente una relacion en peso de 13:1 de etanol a disolvente, pero esto excluye cualquier energfa adicional requerida para destilacion azeotropica.

Cuando se usa un disolvente miscible en agua para extraccion, el efluente de extraccion resultante (una mezcla de disolvente/agua que contiene lfpidos y/o aceites) puede presentar un aspecto turbio. Un metodo para recuperar los lfpidos y/o aceites de la mezcla de disolvente/agua es separar por destilacion el disolvente y el agua, dejando los productos deseados. Mientras dicha destilacion sea eficaz, los procedimientos de recuperacion que implican hervir el agua requieren mayores relaciones de gasto energetico (en la forma de combustible para calentamiento) a energfa recuperada (en la forma de moleculas de combustible). Como resultado, pueden ser preferibles otras opciones que requieran menos energfa. Otra opcion es disminuir la solubilidad de los productos, lfpidos o aceites, deseados modificando la mezcla disolvente/agua y separando despues los productos deseados por gravedad. Por ejemplo, los lfpidos y/o aceites extrafdos son tfpicamente solubles en el disolvente, pero no en agua. Como la cantidad de agua en la mezcla disolvente/agua aumenta, la solubilidad de los lfpidos y/o aceites disminuira, conduciendo a cantidades crecientes de separacion de fases en la mezcla disolvente/agua. Inicialmente, esta separacion de fases corresponde a un aspecto turbio en la mezcla disolvente/agua. A medida que se anade agua adicional a la mezcla, los lfpidos y/o aceites se separaran en una fase separada (posiblemente solida). Inducir esta separacion de fases aumentando el contenido en agua de la mezcla disolvente/agua representa un metodo para separar el producto o los productos, lfpido y/o aceite, deseados del disolvente. Sin embargo, este metodo tambien da como resultado la mezcla del disolvente de extraccion con grandes cantidades de agua. La recuperacion del disolvente de extraccion require la separacion del disolvente de extraccion de agua, tal como por destilacion.

Se puede conseguir alguna mejora en la separacion del disolvente de extraccion de agua usando un disolvente con una miscibilidad inferior en agua tal como butanol o isobutanol. El butanol y el isobutanol presentan una solubilidad en agua limitada. Adicionalmente, el butanol no forma un azeotropo homogeneo, asf que los metodos para llevar a cabo una separacion completa de butanol y agua requieren menos consumo energetico que los metodos para separar etanol y agua.

Cuando se usa un disolvente miscible en agua, tal como etanol, la severidad de las condiciones de reaccion puede afectar al tipo de productos recuperados durante la extraccion. Por ejemplo, en condiciones de menor severidad, tales como una temperatura de aproximadamente 50°C a aproximadamente 80°C y una presion de aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) a aproximadamente 200 psig (1,4 MPam), el procedimiento de extraccion puede extraer con eficacia lfpidos no polares del alimento algaceo, pero puede presentar una menor eficacia de extraccion para lfpidos polares. En este tipo de realizacion, se debena seleccionar la presion que sea mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura de extraccion. En condiciones mas severas de temperatura y/o presion, la extraccion presentara una eficacia creciente en la extraccion tambien de los lfpidos polares.

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Otra opcion es usar un disolvente de extraccion con una menor miscibilidad en agua o posiblemente un disolvente que sea inmiscible con agua. Los alcanos tales como n-heptano, diclorometano o alcoholes con mas de 4 carbonos proporcionan ejemplos de menor miscibilidad y/o disolventes de extraccion inmiscibles. Otros ejemplos de disolventes adecuados incluyen ffquidos organicos no polares, tales como hidrocarburos alifaticos o diversos eteres de petroleo. Otros disolventes adecuados mas incluyen esteres, eteres, cetonas, hidrocarburos nitratos y clorados. Otros ejemplos mas de disolventes incluyen tetracloruro de carbono, cloroformo, ciclohexano, 1,2-dicloroetano, diclorometano, dietil eter, dimetilformamida, acetato de etilo, heptano, hexano, metil terc-butil eter, pentano, tolueno o 2,2,4-trimetilpentano. Otras opciones mas incluyen corrientes de petroleo tales como queroseno, nafta o corrientes de destilado, como cortes de petroleo virgen o como productos de refinena acabados. Pueden encontrarse sinergias cuando se usan como un disolvente inmiscible corrientes de petroleo seleccionadas que se someteran a tratamiento similar aguas abajo como los productos, aceites y/o ffpidos, algaceos extrafdos (tales como hidrotratamiento y/o isomerizacion). En tales casos, no es necesario que el disolvente se recupere por destilacion para reciclado, pero acompanara a los productos, aceites y/o ffpidos, algaceos recuperados en los productos acabados.

Debido a la limitada solubilidad de los alcanos u otros disolventes de menor miscibilidad, el efluente de extraccion con disolvente incluira ffpicamente al menos una fase acuosa y una fase de disolvente que contiene los productos, aceites o ffpidos, extrafdos. En este tipo de realizacion, puede usarse cualquier metodo conveniente para separar distintas fases ffquidas, para separar las fases acuosa y del disolvente. Los ejemplos incluyen usar un separador por sedimentacion por gravedad o una centnfuga. El producto o los productos deseados pueden recuperarse entonces de las fases de los disolventes, tal como por evaporacion o destilacion. Debido a que la fase del disolvente contendra poco o ningun contenido en agua, la evaporacion del disolvente para recuperar ffpidos y/o aceites es mas favorable que la evaporacion del disolvente con base acuosa. En un procedimiento integrado, es ffpicamente deseable recuperar el disolvente por fraccionamiento, de manera que puede reciclarse el disolvente recuperado para extracciones de producto, aceite y/o ffpido, posteriores. Si se desea, se puede eliminar el disolvente en exceso que es retenido en la fase acuosa despues de la separacion para reciclado por destilacion.

Otra opcion mas es usar agua como el disolvente de extraccion. Aunque los aceites y los ffpidos presentan una solubilidad limitada en agua, los aceites y/o ffpidos pueden llegar incluso a ser atrapados en agua como disolvente de extraccion en condiciones de extraccion eficaces. Por ejemplo, la constante dielectrica del agua tiende a disminuir con el aumento de la temperatura. A 300 °C, la constante dielectrica del agua es aproximadamente 22, que es similar a la constante dielectrica de la acetona. Como resultado, puede ser eficaz aumentar la temperatura del agua aumentando la correspondiente solubilidad de las moleculas organicas (tales como aceites y/o ffpidos) en agua. Los aceites y/o los ffpidos pueden separarse despues del agua por cualquier metodo adecuado, tal como separacion ffsica (centrifugacion, sedimentacion por gravedad) o anadiendo un disolvente inmiscible o parcialmente miscible para extraer los aceites y/o los ffpidos de la fase acuosa. Estas tecnicas de separacion ffsica pueden mejorarse ademas llevando a cabo la separacion ffsica a una temperatura menor que la temperatura de extraccion, por al menos las razones senaladas anteriormente.

Puede usarse cualquiera de los metodos de extraccion anteriores como parte de un procedimiento discontinuo, semicontinuo o continuo para extraccion con disolvente. Los metodos de extraccion se describen en la presente memoria como una unica etapa de extraccion por conveniencia en la explicacion de la naturaleza de las diversas realizaciones. Sin embargo, cualquiera de las extracciones segun la invencion puede realizarse como una serie de multiples extracciones si se desea. Tambien se pueden usar combinaciones de diferentes tipos de extraccion consecutivamente si se desea. En muchas realizaciones, la mayoffa de los productos, aceites y/o ffpidos, deseados se extraeran en la primera extraccion realizada en el alga. Como resultado, las extracciones posteriores pueden proporcionar una cantidad reducida o minima de productos, aceites y/o ffpidos, adicionales. Puede usarse el producto extrafdo, aceite y/o ffpido, en varios ejemplos para la produccion de un combustible, aditivos para combustible, tensioactivo o lubricante

Cualquiera de las separaciones descritas puede ser discontinua, semicontinua o continua. En las separaciones que implican mas de 2 componentes, la etapa de separacion puede incluir mas de un tipo de separador que puede optimizarse para la separacion de diferentes componentes objetivo.

Reciclado e integracion del procedimiento

Para mejorar el caracter renovable de los productos extrafdos del alimento algaceo, son deseables varios tipos de integracion del procedimiento. La integracion puede incluir el reciclado de flujos de salida de varias partes del procedimiento de extraccion de las algas, asf como el uso de flujos de salida como entradas para crecimiento adicional de biomasa.

Ademas de los productos extrafdos deseados, un procedimiento de extraccion de algas genera otras diversas corrientes de salida. Cada una de las corrientes de salida adicionales proporciona una potencial oportunidad para el reciclado y/o la integracion con otros procedimientos. Dependiendo de la realizacion, la corriente de salida adicional puede incluir un efluente de lavado con agua, una corriente de tierra de diatomeas, una o mas corrientes de disolventes, una o mas corrientes de agua adicionales y/o una corriente de solidos algaceos residuales. En algunas

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realizaciones, puede salir una o mas de las corrientes de salida del procedimiento de extraccion de las algas como una corriente combinada que require la separacion antes de reciclado o integracion adicional.

Una fuente de material para tratamiento adicional es el residuo de extraccion de las algas que se produce durante la extraccion. El residuo de extraccion de las algas incluira solidos algaceos residuales, tales como vainas de algas y otro material celular que no se extrae como producto. Algo del residuo algaceo tambien puede estar en la forma de lfquido. El metodo para reciclar o reutilizar el residuo de extraccion de las algas puede depender de la naturaleza del procedimiento de extraccion. En realizaciones en las que se mezclan solidos en forma de partfculas con el alimento algaceo, al menos una porcion de los solidos algaceos residuales permanecera mezclada con los solidos en forma de partfculas despues de la extraccion. El reciclado de tanto los solidos en forma de partfculas como el alga residual depende de la separacion de esta mezcla. Una opcion es calcinar los solidos algaceos residuales para generar calor y CO2. El CO2, despues de purificacion opcional, puede usarse como nutriente para el crecimiento de las algas. Pueden usarse intercambiadores de calor para transferir el calor de la combustion de los solidos algaceos residuales a otro procedimiento, tal como el lavado con agua o el procedimiento de extraccion. Despues de calcinar el residuo de la extraccion de las algas, (tfpicamente en la forma de solidos algaceos residuales), pueden reciclarse los solidos en forma de partfculas para su uso en el tratamiento de algas adicionales.

Otra opcion de reciclado es llevar a cabo un procedimiento de digestion, tal como digestion anaerobia, en el residuo de extraccion de las algas. Ademas del carbon, una porcion de biomasa residual (tal como un residuo de extraccion de algas) incluira tfpicamente compuestos de fosforo, compuestos de nitrogeno y otros metales traza en alguna forma. Esta biomasa residual puede convertirse en una forma adecuada para uso como nutrientes mediante un procedimiento de digestion anaerobio. La digestion anaerobia se refiere en la presente memoria a la descomposicion enzimatica de material organico en moleculas o compuestos mas simples mediante bacterias en un entorno que carece de oxfgeno (O2). En un procedimiento de digestion anaerobia, se exponen los subproductos algaceos a bacterias, incluyendo, pero no limitandose a, bacterias metanotroficas, que convierten los subproductos restantes en una forma mas utilizable. Los productos de digestion tfpicos incluyen hidrogeno, pequenas moleculas organicas volatiles tales como metano, CO2 y diversos compuestos que contienen fosforo, nitrogeno y/o metales traza. El hidrogeno y pequenas moleculas organicas son tfpicamente adecuados para uso como combustible mientras que el CO2 y otros compuestos residuales pueden reciclarse a un estanque de crecimiento de algas (u otro entorno de crecimiento de algas) como nutrientes. Ademas de reciclar los productos de digestion, tambien pueden reciclarse los solidos en forma de partfculas que quedan despues de la digestion anaerobia.

La digestion y/o combustion del residuo de extraccion de las algas tambien puede llevarse a cabo en realizaciones que no impliquen solidos en forma de partfculas. Dependiendo del tipo de alga y las condiciones de extraccion, tambien puede ser factible la fermentacion del residuo de extraccion de las algas para formar alcoholes u otros compuestos organicos pequenos. Despues de la extraccion con disolvente de los productos lfpidos, algunas formas de algas produciran un residuo de extraccion de las algas que incluya sacaridos, polisacaridos, almidones y/u otro material potencialmente fermentable. Previamente a la fermentacion, puede ser deseable llevar a cabo un procedimiento de hidrolisis y/o tratamiento enzimatico u otro tipo de tratamiento de prefermentacion en el residuo de extraccion de las algas. Puede fermentarse despues cualquier material fermentable en el residuo de extraccion de las algas usando una levadura adecuada (por ejemplo, Saccharomyces cerevisiae) o una bacteria adecuada para formar oxigenados. El tipo de oxigenado formado depende tfpicamente del tipo de levadura o bacteria. Los posibles oxigenados incluyen alcoholes, tales como metanol, butanol o etanol o acidos organicos tales como acido acetico. Ejemplos de levaduras o bacterias incluyen Enterobaceriae, que puede producir acidos organicos y la levadura Saccharomyces cerevisiae que es util para la produccion de etanol.

Durante la fermentacion, la levadura o la bacteria consume el material fermentable y forma oxigenados, CO2 y calor. La fermentacion tambien da como resultado tfpicamente formacion de algunos subproductos residuales. Puede usarse un separador para separar el CO2 de la fase gaseosa, los oxigenados de la fase acuosa y los subproductos ahora insolubles. Puede reciclarse el CO2 para cualquier uso conveniente. Por ejemplo, puede devolverse el CO2 a un estanque de crecimiento de algas para su uso en el crecimiento de un nuevo lote de algas.

La fase acuosa que contiene oxigenados se destila despues para concentrar los oxigenados deseados en el entorno acuoso. Se puede reciclar el agua eliminada durante la destilacion, por ejemplo, a un estanque de crecimiento de algas. Los oxigenados se pueden usar de diversas maneras. Por ejemplo, las condiciones de fermentacion se pueden seleccionar para formar alcoholes, acidos o una combinacion de los mismos que corresponde al disolvente usado para extraccion con disolvente. Dichas moleculas de disolvente generadas a partir del residuo de extraccion de las algas pueden usarse para reponer la perdida de disolvente durante el procedimiento de extraccion debido a una separacion incompleta.

El agua y los disolventes usados durante el tratamiento tambien pueden reciclarse para su uso adicional. Despues de la extraccion de los productos deseados, pueden usarse varios tipos de procedimientos de separacion para separar el disolvente de extraccion de agua. Para un disolvente no miscible, puede llevarse a cabo una mayor parte de la separacion usando procedimientos ffsicos, tales como tanques de sedimentacion, centnfugas y otros metodos para separar distintas fases lfquidas. Para disolventes miscibles o parcialmente miscibles, puede usarse destilacion

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para separar los disolventes de agua. Para disolventes tales como etanol, puede usarse destilacion azeotropica para llevar a cabo una separacion mas completa. Despues de la recuperacion, puede reciclarse el disolvente para su uso en el tratamiento de algas adicionales. Tambien puede usarse el agua para cualquier fin conveniente, tal como el uso en lavado con agua o como fuente acuosa para un entorno de crecimiento de algas.

Tipos de algas

Las fuentes algaceas para aceites de algas pueden incluir, pero no limitarse a, algas unicelulares y multicelulares. Los ejemplos de dichas algas pueden incluir rodofitas, clorofitas, heterocontofitas, tribofitas, glaucofitas, clorarachniofitas, euglenoides, haptofitas, criptomonadas, dinoflagelados, fitoplancton y similares y sus combinaciones. En una realizacion, las algas pueden ser de las clases cloroffceas y/o haptofitas. Especies espedficas pueden incluir, pero no limitarse a, Neochloris oleoabundans, Scenedesmus dimorphus, Euglena gracilis, Phaeodactylum tricornutum, Pleurochrysis carterae, Prymnesium parvum, Tetraselmis chui, Nannochloropsis gaditiana, Dunaliella salina, Dunaliella tertiolecta, Chlorella vulgaris, Chlorella variabilis y Chlamydomonas reinhardtii. Fuentes algaceas adicionales o alternativas pueden incluir una o mas microalgas de la especie Achnanthes, Amphiprora, Amphora, Ankistrodesmus, Asteromonas, Boekelovia, Borodinella, Botryococcus, Bracteococcus, Chaetoceros, Carteria, Chlamydomonas, Chlorococcum, Chlorogonium, Chlorella, Chroomonas, Chrysosphaera, Cricosphaera, Crypthecodinium, Cryptomonas, Cyclotella, Dunaliella, Ellipsoidon, Emiliania, Eremosphaera, Ernodesmius, Euglena, Franceia, Fragilaria, Gloeothamnion, Haematococcus, Halocafeteria, Hymenomonas, Isochrysis, Lepocinclis, Micractinium, Monoraphidium, Nannochloris, Nannochloropsis, Navicula, Neochloris, Nephrochloris, Nephroselmis, Nitzschia, Ochromonas, Oedogonium, Oocystis, Ostreococcus, Pavlova, Parachlorella, Pascheria, Phaeodactylum, Phagus, Platymonas, Pleurochrysis, Pleurococcus, Prototheca, Pseudochlorella, Pyramimonas, Pyrobotrys, Scenedesmus, Skeletonema, Spyrogyra, Stichococcus, Tetraselmis, Thalassiosira, Viridiella y Volvox y/o una o mas cianobacterias de la especie Agmenellum, Anabaena, Anabaenopsis, Anacystis, Aphanizomenon, Arthrospira, Asterocapsa, Borzia, Calothrix, Chamaesiphon, Chlorogloeopsis, Chroococcidiopsis, Chroococcus, Crinalium, Cyanobacterium, Cyanobium, Cyanocystis, Cyanospira, Cyanothece, Cylindrospermopsis, Cylindrospermum, Dactylococcopsis, Dermocarpella, Fischerella, Fremyella, Geitleria, Geitlerinema, Gloeobacter, Gloeocapsa, Gloeothece, Halospirulina, Iyengariella, Leptolyngbya, Limnothrix, Lyngbya, Microcoleus, Microcystis, Myxosarcina, Nodularia, Nostoc, Nostochopsis, Oscillatoria, Phormidium, Planktothrix, Pleurocapsa,

Prochlorococcus, Prochloron, Prochlorothrix, Pseudanabaena, Rivularia, Schizothrix, Scytonema, Spirulina, Stanieria, Starria, Stigonema, Symploca, Synechococcus, Synechocystis, Tolypothrix, Trichodesmium, Tychonema y Xenococcus.

Los aceites o lfpidos algaceos tipicamente estan contenidos en las algas en forma de componentes de membrana, productos de almacenamiento y metabolitos. Algunas cepas de algas, en particular microalgas tales como diatomeas y algas verdes, contienen niveles de lfpidos proporcionalmente altos. Las fuentes algaceas para los aceites de algas pueden contener cantidades variables, por ejemplo, de 2 % en peso a 40 % en peso de ifpidos, basandose en el peso total de la propia biomasa.

Ejemplo - Extraccion con etanol caliente presurizado

Para demostrar la eficacia de la extraccion con disolvente de productos algaceos a presiones elevadas, se realizo una extraccion a escala de laboratorio usando etanol como disolvente. Se recogio una cepa propia de cultivo de alga Cyclotella y se deshidrato despues usando una centnfuga. Esto dio como resultado una muestra de alga con una consistencia pastosa. La muestra inclrna aproximadamente el 90 % de agua y aproximadamente el 10 % de solidos algaceos. El 90 % del agua incluye medio de cultivo del entorno de crecimiento del alga que contiene sales disueltas. Se mezclo despues la muestra de algas en una relacion en peso 5:3 con tierra de diatomeas. Esto modifico la consistencia de la muestra de algas de manera que la muestra pudiera sacarse facilmente. Despues se cargo una celda de circonio de 66 ml de la siguiente manera. El fondo de la celda inclrna una frita de 10 pm. Se puso un filtro de fibra de vidrio GF/B de 1,3 pm en la parte de arriba de la frita. Se puso una capa fina de tierra de diatomeas en la parte de arriba del filtro de fibra de vidrio. Despues se puso una muestra de 48 gramos (30 gramos de pasta de algas, 18 gramos de tierra de diatomeas) en la celda en la parte de arriba de la capa de almohadilla de tierra de diatomeas. Se anadio una capa de arena de malla 20-30 en la parte de arriba de la celda para llenar el volumen restante.

Despues se anadio agua fresca (tal como agua desionizada u otra agua sin sal) a la celda y se presurizo con gas nitrogeno. Se calento la celda a 40 °C durante 4 minutos y despues se expulso el agua de la celda a presion por una abertura en el fondo de la celda. Despues de salir de la camara, se recogio el agua y se evaporo. Esto dio como resultado un residuo que fue aproximadamente 75 % de sal (principalmente NaCl) y aproximadamente 25 % de material organico (principalmente protemas y carbohidratos).

Despues del lavado con agua, se anadio etanol al 100 % para casi llenar la celda. Despues se sello la celda y se presurizo a aproximadamente 10 MPa (1.500 psig) a 12 MPa (1.700 psig) con gas nitrogeno. Se calento la celda a aproximadamente 120°C y se mantuvo en las condiciones de temperatura y presion durante 15 minutos. Despues se expulso el etanol por el filtro por un diferencial de presion para salir por la apertura en el fondo de la camara. Esto

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dio como resultado un efluente de extraccion turbio. Debido al lavado con agua previo, el etanol contema algo de agua. Se cre^a que los aceites y/o lfpidos ex^dos de las algas no eran completamente solubles en el etanol humedo, dando como resultado el aspecto turbio del extracto. Se uso evaporacion rotatoria para secar el etanol humedo, dejando un residuo de extracto. Se redisolvio el residuo de extracto en etanol al 100 % a 55 °C y despues se filtro a traves de un filtro de vidrio GF/B para eliminar los compuestos insolubles. Se uso de nuevo evaporacion rotatoria para retirar el etanol, dejando un producto, lfpido y/o aceite, deseado. Se midio la eficacia de la recuperacion como el 99-103 % en repeticiones de varios barridos.

Se pueden realizar los lavados y extracciones anteriores en cualquier tipo conveniente de aparato. Un ejemplo de un aparato adecuado para un ensayo a escala laboratorio es un extractor con disolvente acelerado ASE® 350 disponible en Dionex Corporation.

La FIG. 1 muestra un perfil cromatografico de lfpidos polares y neutros intactos del producto deseado. El cromatografo se genero por Cromatograffa Lfquida de Alta Realizacion de Fase Inversa acoplada a un Espectrometro de Masas de Cuadrupolo - Tiempo de Vuelo de Alta Resolucion con Ionizacion por Electrospray (LC/MS). El cromatografo mostro varios tipos de especies de producto, incluyendo acidos grasos libres (AGL); lfpidos lisopolares (LP) de fosfatidiletanolamina (FE), fosfatidilglicerol (FG) y fosfatidilcolina (FC); sulfoquinovosil diacilglicerol (SQDG); digalactosil- y monogalactosil diacilglicerol (DGDG, MGDG); diacilglicero-trimetilhomoserina (DGTS), diacilglicerol (DAG) y triacilglicerol (TAG). Se siguieron las especies AGL, FE, FG y SQDG por ionizacion negativa mientras se segrna el resto por ionizacion positiva. Como se muestra en la FIG. 1, los lfpidos TAG representan la mayor parte del producto recuperado.

Para demostrar ademas la conveniencia de los lfpidos recuperados para uso como combustible o producto combustible, el producto lipfdico tambien se caracterizo usando RMN de 1H. La FIG. 2 muestra el espectro de RMN de 1H para el producto lipfdico (espectro superior) y para un aceite de colza comercialmente disponible (espectro inferior). Como se muestra en la FIG. 2, los lfpidos recuperados son similares en composicion al aceite de colza, incluyendo una gran proporcion de lfpidos no polares en el producto. La FIG. 3 muestra un analisis adicional del producto lipfdico usando RMN de 13C. Se recogio la traza de RMN de 13C mostrada en la FIG. 3 en la seleccion de fases de atomos H unidos impares o pares. Como se muestra en la FIG. 3, la mayona de los carbonos en el producto lipfdico corresponde a carbonos en especies TAG.

Ejemplo 2-Eficacia de extraccion de etanol caliente

La eficacia de la extraccion usando etanol caliente se investigo en comparacion con un procedimiento de extraccion estilo Bligh-Dyer convencional. Se reconocen las extracciones de tipo Bligh-Dyer como un metodo adecuado para extraer un alto porcentaje de lfpidos disponibles de una muestra de algas. El siguiente ejemplo demuestra que el uso de etanol caliente proporciono capacidades de extraccion comparables para extraccion de lfpidos de dos tipos diferentes de algas.

Para extraccion usando etanol caliente, se liofilizaron celulas de algas (o se secaron por congelacion), se lisaron y se calentaron despues en etanol al 95 % durante media hora a 80 °C, a presion suficiente para evitar la ebullicion del etanol. Despues se recuperaron los lfpidos por evaporacion del etanol. Tambien se sometieron las celulas liofilizadas y lisadas de manera similar a una extraccion de Bligh-Dyer. Para la extraccion de Bligh-Dyer, se mezclaron vigorosamente 0,8 partes en volumen de una muestra acuosa del material lisado y liofilizado con 3 partes de una mezcla 1:2 (v/v) de cloroformo y metanol. Esto produjo una mezcla de fase unica. Despues se anadio 1 parte en volumen cada una de cloroformo y agua a la unica fase con mezclamiento adicional, seguido por centrifugacion de la mezcla. Se recupero la fase de cloroformo inferior que contema los lfpidos. Despues se separaron los lfpidos del cloroformo por evaporacion.

Se cultivaron dos cepas de algas (una Cyclotella y una Tetraselmis) en condiciones con nitrogeno reducido para inducir la produccion de lfpidos. Cada tipo de algas se muestreo de manera suficiente para permitir dos comparaciones de extraccion de etanol caliente y extraccion de Bligh-Dyer, con muestras por triplicado en cada experimento para permitir una estimacion de la varianza experimental. Tambien se analizaron las muestras de algas para produccion de lfpidos de cultivos completos como esteres metflicos de acidos grasos (EMAG) para establecer una lmea de referencia para el 100 % de recuperacion de lfpidos para cada muestra de algas. La tabla 1 muestra los resultados de los dos experimentos para recuperacion de lfpidos de la cepa Cyclotella usando extracciones con etanol caliente y de Bligh-Dyer.

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Tabla 1- Recuperacion de lipidos de Cyclotella

Experimento 1 Experimento 2

Bligh-Dyer Etanol a 80°C Bligh-Dyer Etanol a 80°C

Recuperacion (%)

97,5 98,4 95,4 94,3

Desv. Est. a (n=3)

0,8 1,1 1,6 3,3

En la Tabla 1, Recuperacion se refiere al porcentaje de Upidos recuperado en comparacion con el analisis de EMAG de cultivo completo. Desv. Est. o a se refiere a la desviacion estandar en el porcentaje de recuperacion para las tres mediciones separadas en un experimented Como se muestra en la Tabla 1, el porcentaje de recuperacion de Kpidos para etanol al 80 °C es comparable al porcentaje de recuperacion por la extraccion de Bligh-Dyer. Ambas tecnicas dan como resultado una recuperacion de lfpidos de una muestra de algas de aproximadamente el 95 % o mayor. Esto se compara favorablemente con una eficacia de recuperacion del 99 - 103 % en una extraccion a mayor escala determinada de manera gravimetrica pesando el producto.

La tabla 2 muestra una serie de experimentos similar para extraccion de lfpidos de una cepa de algas Tetraselmis. Tabla 2 - Recuperacion de lipidos de Tetraselmis

Experimento 1 Experimento 2

Bligh-Dyer Etanol a 80°C Bligh-Dyer Etanol a 80°C

Recuperacion (%)

99,6 93,3 98,2 97,9

Desv. Est. a (n=3)

1,0 3,7 1,7 4,3

Una vez mas ambas tecnicas de extraccion de Bligh-Dyer y etanol a 80°C dieron como resultado mas del 90 % de recuperacion de Kpidos, cuando se compara con la referencia establecida por analisis de EMAG de cultivo completo.

Realizaciones ejemplares - Flujo del procedimiento escala de produccion

La FIG. 4 muestra esquematicamente un ejemplo de un flujo del procedimiento adecuado para realizar extraccion con disolvente de lfpidos de algas a presiones elevadas. En la FIG. 4, un recipiente 410 de reaccion es capaz de realizar un procedimiento de extraccion con disolvente en condiciones eficaces de extraccion con disolvente que incluyen presiones elevadas, tales como presiones mayores que 100 psig (0,7 MPam) o mayores que 300 psig (2,1 MPam). Opcionalmente, el recipiente 410 de reaccion puede ser adecuado para realizar una extraccion a presiones hasta aproximadamente 2.500 psig (17,2 MPam). En la realizacion mostrada en la FIG. 4, se introduce pasta 402 de algas y tierra 441 de diatomeas en el recipiente 410 de reaccion. Una porcion de la tierra 441 de diatomeas puede proporcionarse como tierra 442 de diatomeas reciclada. Si se desea mezclamiento, puede mezclarse la pasta 402 de algas y la tierra 441 de diatomeas previamente a entrar en el recipiente 410 o el mezclamiento puede tener lugar en el recipiente de reaccion. En la realizacion mostrada en la FIG. 4, puede realizarse un lavado con agua opcional en el recipiente 410 previamente a extraccion con disolvente. Durante un lavado con agua, se introduce agua 461 fresca en el recipiente 410. Esto permite la eliminacion de sales atrapadas en la pasta 402 de algas por el efluente 462 acuoso de lavado. Si el lavado con agua se realiza a una presion elevada, al menos una porcion de protemas y/o carbohidratos solubles en agua puede incluirse tambien en el efluente 462 acuoso de lavado. Si se desea, al menos una porcion del efluente acuoso de lavado puede experimentar mas tratamiento, tal como para purificar el efluente de lavado o para convertir las protemas o carbohidratos en otra forma. El agua, la sal y/o las protemas o los carbohidratos pueden reciclarse para otro uso, tal como facilitando el crecimiento adicional de las algas en un entorno 450 de crecimiento de algas. Alternativamente, puede dirigirse un efluente de lavado, con o sin mas tratamiento, a un fermentador o un digestor anaerobico.

La realizacion mostrada en la FIG. 4 corresponde a un procedimiento de tipo discontinuo o semicontinuo, donde puede tener lugar un lavado con agua y extraccion con disolvente en un unico recipiente. Como alternativa, puede realizarse el lavado con agua opcional en un recipiente separado. Despues se hana pasar la pasta de algas lavada y

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tierra de diatomeas al recipiente 410 de reaccion para extraccion con disolvente. Este tipo alternativo de configuracion pod^a permitir un procedimiento continuo.

Despues de lavado con agua opcional, se introduce un disolvente 431 (tal como etanol) en el recipiente 410 de reaccion. Una porcion de disolvente 431 puede corresponder a disolvente 432 reciclado. El disolvente, la pasta de algas y la tierra de diatomeas se exponen a condiciones eficaces de reaccion en el recipiente 410 de reaccion que incluyen temperatures y presiones elevadas. Despues de exposicion a condiciones de extraccion eficaces, el contenido del recipiente de reaccion se hace pasar 411 a una fase 415 del separador. El separador 415 incluye al menos una fase de separacion solido-lfquido para separar la tierra de diatomeas y los solidos residuales algaceos del disolvente y los productos deseados. Al menos una porcion de la tierra de diatomeas y los solidos 417 residuales algaceos puede tratarse 445 despues para permitir el reciclado de la tierra de diatomeas. El objetivo del tratamiento 445 es eliminar los solidos residuales algaceos de manera que la tierra de diatomeas sea adecuada para mezclarse de nuevo con mas algas para tratamiento. Una opcion para regenerar la tierra de diatomeas es realizar un procedimiento de digestion sobre los solidos residuales algaceos en la tierra de diatomeas. Otra opcion es calcinar los solidos residuales, ya que la sflice en la tierra de diatomeas no se vera afectada tipicamente por un procedimiento de combustion a temperatura moderada. La energfa procedente de un procedimiento de digestion o calcinacion puede usarse (por intercambio de calor) en procedimientos de fraccionamiento, ya que los procedimientos de fraccionamiento requeriran tfpicamente un calentamiento a nivel bajo para destilaciones en, o por debajo de, 100 °C. Despues puede reciclarse la tierra de diatomeas regenerada para su uso de cualquier manera conveniente, tal como formando una suspension de la tierra de diatomeas que sea adecuada para fluir por un equipo de tratamiento o fluidizarse mediante un gas inerte tal como N2.

El separador 415 tambien genera al menos una fase 416 lfquida. Por ejemplo, la fase 416 lfquida puede corresponder a una mezcla de agua, el disolvente usado para la extraccion y los productos extrafdos de las algas. El agua estara presente tfpicamente debido a agua de lavado con agua opcional o agua que no fue viable eliminar de las algas previamente al tratamiento. Los productos pueden concentrarse y/o separarse del agua y el disolvente por cualquier metodo conveniente. En la realizacion mostrada en la FIG. 4, se hace pasar la fase 416 lfquida a un recipiente 420 donde se anade agua 433 adicional. Anadir mas agua a la fase 416 lfquida reduce la solubilidad de los productos en la mezcla disolvente/agua, dando como resultado la formacion de una fase oleosa producto. En la FIG. 4, se hacen pasar las fases mezcladas a un separador 425 lfquido-lfquido para eliminar la fase de producto como una corriente 427 de producto. La otra fase genera al menos una corriente 426 que contiene agua y disolvente. La corriente 426 puede destilarse en un fraccionador o columna 430 de destilacion para separar el disolvente 432 de agua 433. En la FIG. 4, se muestra el disolvente 432 recuperado del fraccionador 430 que esta siendo reciclado para uso en el tratamiento de algas adicionales. Ademas de usar el agua 433 para el procedimiento de separacion en el recipiente 420, se muestra cualquier agua en exceso que esta siendo reciclada a un entorno 450 de crecimiento de las algas.

La FIG. 5 muestra un ejemplo de otro tipo de flujo del procedimiento adecuado para realizar extraccion con disolvente de lfpidos o aceites de algas a presiones elevadas. En la realizacion mostrada en la FIG. 5, la extraccion se realiza sin la presencia de la tierra de diatomeas u otro soporte granular.

En la FIG. 5, se hace pasar una pasta 502 de algas (u otro alimento algaceo que contenga algo de agua) a un recipiente 570 de lavado. En la FIG. 5, se realiza el lavado con agua opcional en un recipiente 570 de lavado separado previamente a introducir las algas en el recipiente 510 de reaccion. Se hace pasar agua 561 por el recipiente 570 de lavado para eliminar las sales y retirar opcionalmente protemas y/o carbohidratos solubles en agua. El lavado con agua puede realizarse a presion atmosferica o puede usarse una presion elevada. El efluente 562 acuoso puede ser desechado o preferiblemente puede reciclarse al menos una porcion del efluente acuoso para uso adicional, tal como por reciclado del agua, las sales, las protemas y/o los carbohidratos a un entorno 550 de crecimiento de las algas. Opcionalmente, puede someterse el efluente acuoso a procedimientos adicionales previamente al reciclado para mejorar la biodisponibilidad de los nutrientes.

Se hace pasar despues la pasta 571 de algas, lavada opcionalmente, al recipiente 510 de reaccion para extraccion con disolvente. Tambien se introduce un disolvente 531 en el recipiente 510 de reaccion. Los disolventes 531 adecuados incluyen alcanos tales como n-hexano, metil terc-butil eter, isopropanol, butanol, diclorometano o acetato de etilo. Opcionalmente, al menos una porcion de disolvente 531 puede corresponder a disolvente 532 reciclado. La pasta 571 de algas opcionalmente lavada se expone al disolvente 531 en condiciones eficaces de extraccion con disolvente. La mezcla de lfquidos y solidos 511 generada por extraccion con disolvente se hace pasar despues a un separador 525. El separador 525 puede corresponder a una o mas fases de separacion para realizar las separaciones deseadas. Por ejemplo, si se usa un disolvente inmiscible o solo parcialmente miscible, la mezcla 511 puede incluir al menos una fase solida de solidos residuales algaceos, una fase acuosa debido a agua que estaba presente en la pasta de algas y/o que se introdujo durante el lavado con agua opcional y una fase de disolvente que conterna tambien la mayor parte de los productos deseados.

Para separar las diferentes fases presentes en la mezcla 511, un separador 525 puede incluir un tanque de sedimentacion por gravedad para permitir la separacion en distintas fases. Despues puede usarse un separador

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Kquido-Kquido para eliminar la fase disolvente/producto como una corriente 526. Los solidos 529 de las algas residuales pueden separarse de la fase 533 acuosa usando una fase de separacion solidos-Kquido. Los solidos de algaceos residuales pueden experimentar mas tratamiento para formar productos adicionales. Los ejemplos de tratamiento adicional incluyen digestion o gasificacion para formar nutrientes para crecimiento adicional de las algas o fermentacion de los solidos algaceos residuales para generar alcoholes u otros oxigenados. En la FIG. 5, se muestra la fase 533 acuosa que esta siendo reciclada a un entorno 550 de crecimiento de las algas. Este reciclado es opcional y puede tener lugar despues de tratamiento adicional de la fase 533 acuosa. Alternativamente, puede dirigirse un efluente de lavado, con o sin tratamiento adicional, a un fermentador o un digestor anaerobico.

Para recuperar el producto deseado, se destila al menos una porcion de la corriente 526 disolvente/producto en un fraccionador o columna 530 de destilacion. El disolvente 532 recuperado del destilado se muestra en la FIG. 5 que se esta reciclando para tratamiento adicional de las algas. Los productos 527 deseados tambien pueden ser tratados mas opcionalmente.

Aunque la configuracion en la FIG. 5 esta disenada para uso con un disolvente inmiscible o parcialmente miscible, puede adaptarse facilmente el separador 525 para la separacion de un disolvente que sea miscible con agua, tal como etanol. Por ejemplo, puede usarse uno o mas separadores adecuados para uso como separador 425 en la FIG. 4 en vez del separador 525. Alternativamente, la configuracion mostrada en la FIG. 4 podfa adaptarse para realizar extraccion con disolvente sin el uso de tierra de diatomeas.

Otras realizaciones

Adicionalmente o alternativamente, la presente invencion puede incluir uno o mas de los siguientes aspectos.

Realizacion 1. Un metodo para recuperar productos de algas, que comprende: mezclar un alimento algaceo con solidos en forma de partmulas, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de algas en agua, teniendo los solidos en forma de partmulas un tamano de partmula promedio entre aproximadamente 1 pm y aproximadamente 200 pm, siendo el peso de los solidos en forma de partmulas al menos aproximadamente 10 % del peso del alimento algaceo; exponer el alimento algaceo a un disolvente en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 40 °C y una presion de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 2.500 psig (17,2 MPam), para formar una mezcla de extraccion que comprende el disolvente, los solidos en forma de partmulas, agua, productos extrafdos y solidos residuales algaceos y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion.

Realizacion 2. El metodo de la realizacion 1, en el que el metodo comprende ademas una etapa de lavado previa a exponer el alimento algaceo a un disolvente, en el que el alimento algaceo se lava con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo lavado y un efluente de lavado.

Realizacion 3. El metodo de la realizacion 2, en el que las condiciones de lavado eficaces comprenden exponer el alimento algaceo a una cantidad de agua que corresponde a al menos el peso del alimento algaceo durante aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 15 minutos a una temperatura de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 60 °C.

Realizacion 4. El metodo de la realizacion 3, en el que las condiciones de lavado eficaces comprenden ademas una presion de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 300 psig (2,1 MPam), preferiblemente aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 2.000 psig (13,8 MPam).

Realizacion 5. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 2 a 4, en el que al menos una porcion del efluente de lavado se recicla a un entorno de crecimiento de algas.

Realizacion 6. El metodo de la realizacion 5, en el que reciclar al menos una porcion del efluente de lavado comprende: separar sales metalicas, protemas solubles en agua, carbohidratos solubles en agua o una combinacion de los mismos de agua en el efluente de lavado y reciclar al menos una porcion de las sales metalicas separadas, protemas solubles en agua, carbohidratos solubles en agua o combinacion de los mismos.

Realizacion 7. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que los solidos en forma de partmulas comprenden tierra de diatomeas, arena de malla fina o una combinacion de los mismos.

Realizacion 8. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que el disolvente es un disolvente miscible en agua y/o el disolvente comprende etanol, butanol, un alcohol organico o cetona que contiene 4 carbonos o menos, un eter dclico que contiene 5 carbonos o menos o una combinacion de los mismos.

Realizacion 9. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una temperatura mayor que el punto de ebullicion estandar del disolvente y una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura.

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Realizacion 10. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una temperatura de aproximadamente 80 °C a aproximadamente 200 °C.

Realizacion 11. El metodo de la realizacion 10, en el que el disolvente es metanol, etanol, propanol, isopropanol, isobutanol o n-butanol.

Realizacion 12. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una presion de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 300 psig (2,1 MPam), preferiblemente aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 2.000 psig (13,8 MPam).

Realizacion 13. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura por al menos aproximadamente 50 %.

Realizacion 14. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion comprende: anadir agua a la mezcla de extraccion para formar una fase acuosa y una fase no acuosa, comprendiendo la fase no acuosa al menos 50 % en peso de los productos extrafdos y separar la fase no acuosa de la fase acuosa.

Realizacion 15. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos comprende ademas recuperar al menos una porcion del disolvente y en el que el alimento algaceo se expone a un disolvente que comprende al menos una porcion del disolvente recuperado.

Realizacion 16. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, que comprende ademas; recuperar al menos una porcion de los solidos en forma de partfculas y los solidos algaceos residuales y regenerar los solidos en forma de partfculas recuperados por digestion de los solidos algaceos residuales, en el que el alimento algaceo se mezcla con solidos en forma de partfculas que comprenden al menos una porcion de los solidos en forma de partfculas recuperados y regenerados.

Realizacion 17. El metodo segun cualquiera de las realizaciones anteriores, en el que los productos extrafdos comprenden productos combustibles, productos de mezcla de combustibles, productos que pueden convertirse para formar un producto combustible o productos de mezcla de combustibles o una combinacion de los mismos.

Realizacion 18. Un metodo para recuperar productos de algas, que comprende: exponer un alimento algaceo a un disolvente en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de algas en agua, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 40 °C y una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura, para formar una mezcla de extraccion que comprende el disolvente, agua, productos extrafdos y solidos algaceos residuales y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion.

Realizacion 19. El metodo de la realizacion 18, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos comprende separar la mezcla de extraccion para formar una primera corriente que comprende al menos el 50 % en peso del agua y al menos el 50 % en peso de los solidos algaceos residuales y una segunda corriente que comprende al menos el 50 % en peso del disolvente y al menos el 50 % en peso de los productos extrafdos y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos del disolvente.

Realizacion 20. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 19, en el que el disolvente comprende uno o mas alcanos, diclorometano, acetato de etilo o una combinacion de los mismos o una corriente de petroleo.

Realizacion 21. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 20, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una temperatura mayor que el punto de ebullicion estandar del disolvente.

Realizacion 22. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 21, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una temperatura de aproximadamente 80 °C a aproximadamente 200 °C.

Realizacion 23. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 22, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una presion de aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 2.000 psig (13,8 MPam), preferiblemente de aproximadamente 500 psig (3,4 MPam) a aproximadamente 1.000 psig (6,9 MPam).

Realizacion 24. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 23, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura por al menos aproximadamente el 50 %.

Realizacion 25. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 24, que comprende ademas lavar el alimento

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algaceo con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo lavado y un efluente de lavado, las condiciones de lavado eficaces comprenden exponer el alimento algaceo a una cantidad de agua que corresponde a al menos el peso del alimento algaceo durante aproximadamente 2 minutos a aproximadamente 15 minutos a una temperatura de aproximadamente 20 °C a aproximadamente 60 °C.

Realizacion 26. El metodo de la realizacion 25, en el que las condiciones de lavado eficaces comprenden ademas una presion de aproximadamente 100 psig (0,7 MPam) a aproximadamente 300 psig (2,1 MPam).

Realizacion 27. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 25 a 26, en el que al menos una porcion del efluente de lavado se recicla a un entorno de crecimiento de algas.

Realizacion 28. El metodo de la realizacion 27, en el que reciclar al menos una porcion del efluente de lavado comprende: separar sales metalicas, protemas solubles en agua, carbohidratos solubles en agua o una combinacion de los mismos de agua en el efluente de lavado y reciclar al menos una porcion de las sales metalicas, protemas solubles en agua, carbohidratos solubles en agua, separados, o combinacion de los mismos.

Realizacion 29. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 28, en el que el disolvente es metanol, etanol, propanol, isopropanol, isobutanol o n-butanol.

Realizacion 30. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 18 a 29, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos comprende ademas recuperar al menos una porcion del disolvente y en el que el alimento algaceo se expone a un disolvente que comprende al menos una porcion del disolvente recuperado.

Realizacion 31. Un metodo para recuperar productos de algas, que comprende: lavar un alimento algaceo con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo lavado y un efluente de lavado, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de algas en agua; exponer el alimento algaceo lavado a un disolvente que comprende etanol en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 50 °C y una presion de aproximadamente 14 psig (0,1 MPam) a aproximadamente 200 psig (1,4 MPam), siendo la presion mayor que la presion de vapor del etanol a la temperatura, para formar una mezcla de extraccion que comprende el etanol, el agua, los productos no polares extrafdos y los solidos algaceos residuales y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos no polares del etanol.

Realizacion 32. El metodo de la realizacion 31, que comprende ademas mezclar el alimento algaceo con solidos en forma de partmulas, teniendo los solidos en forma de partmulas un tamano de partmula promedio entre aproximadamente 1 pm y aproximadamente 200 pm, siendo el peso de los solidos en forma de partmulas al menos aproximadamente 10 % del peso del alimento algaceo.

Realizacion 33. El metodo de la realizacion 32, en el que los solidos en forma de partmulas comprenden solidos en forma de partmulas de tierra de diatomeas, arena de malla fina o una combinacion de los mismos.

Realizacion 34. El metodo segun cualquiera de las realizaciones 31 a 33, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos no polares de la mezcla de extraccion comprende: anadir agua a la mezcla de extraccion para formar una fase acuosa y una fase no acuosa, comprendiendo la fase no acuosa al menos el 50 % en peso de los productos extrafdos no polares y separar la fase no acuosa de la fase acuosa.

Realizacion 35. El metodo de la realizacion 34, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una temperatura de aproximadamente 50 °C a aproximadamente 100 °C.

Realizacion 36. Un metodo para recuperar productos de algas, que comprende: exponer un alimento algaceo a un disolvente con base acuosa en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a aproximadamente 30 % en peso de algas en agua, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos aproximadamente 40 °C y una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura, para formar una mezcla de extraccion que comprende el disolvente con base acuosa, los productos extrafdos y los solidos algaceos residuales; anadir un disolvente organico a la mezcla de extraccion; separar la mezcla de extraccion para formar una primera corriente que comprende al menos el 50 % en peso del agua y al menos el 50 % en peso de los solidos residuales algaceos y una segunda corriente que comprende al menos el 50 % en peso del disolvente organico y al menos el 50 % en peso de los productos extrafdos y recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos del disolvente.

Realizacion 37. El metodo de la realizacion 36, en el que la presion es de aproximadamente 300 psig (2,1 MPam) a aproximadamente 2.000 psig (13,8 MPam).

Realizacion 38. El metodo de la realizacion 37, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura por al menos aproximadamente el 50 %.

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   REIVINDICACIONES

   1. Un metodo para recuperar productos de algas, que comprende:

   mezclar un alimento algaceo con solidos en forma de partmulas que comprenden tierra de diatomeas, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a 30 % en peso de algas en agua, teniendo los solidos en forma de partmulas un tamano de partmula promedio entre 1 pm y 200 pm, siendo el peso de los solidos en forma de partmulas al menos el 10 % del peso del alimento algaceo;

   exponer el alimento algaceo a un disolvente en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos 40 °C y una presion de 100 psig (0,7 MPam) a 2.500 psig (17,2 MPam), para formar una mezcla de extraccion que comprende el disolvente, los solidos en forma de partmulas, agua, productos extrafdos y solidos algaceos residuales y

   recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion.
2. 2. El metodo segun la reivindicacion 1, en el que el metodo comprende ademas una etapa de lavado previa a exponer el alimento algaceo a un disolvente, en el que el alimento algaceo se lava con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo lavado y un efluente de lavado.
3. 3. El metodo segun la reivindicacion 2, en el que las condiciones de lavado eficaces comprenden exponer el alimento algaceo a una cantidad de agua que corresponde a al menos el peso seco del alimento algaceo durante 2 minutos a 15 minutos a una temperatura de 20 °C a 60 °C.
4. 4. El metodo segun la reivindicacion 3, en el que las condiciones de lavado eficaces comprenden ademas una presion de 100 psig (0,7 MPam) a 300 psig (2,1 MPam) o de 300 psig (2,1 MPam) a 2.000 psig (13,8 MPam).
5. 5. El metodo segun la reivindicacion 2, 3 o 4, en el que al menos una porcion del efluente de lavado se recicla a un entorno de crecimiento de algas, comprendiendo dicho reciclado:

   separar sales metalicas, protemas solubles en agua, carbohidratos solubles en agua o una combinacion de los mismos de agua en el efluente de lavado y

   reciclar al menos una porcion de las sales metalicas, protemas solubles en agua, carbohidratos solubles en agua, separados, o combinacion de los mismos.
6. 6. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que el disolvente comprende etanol, butanol, un alcohol organico o cetona que contiene 4 carbonos o menos, un eter dclico que contiene 5 carbonos o menos o una combinacion de los mismos.
7. 7. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que las condiciones de extraccion con

   disolvente eficaces comprenden una temperatura mayor que el punto de ebullicion estandar del disolvente y una

   presion mayor que la presion de vapor del disolvente a esa temperatura.
8. 8. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una temperatura de 80 °C a 200 °C y el disolvente es metanol, etanol, propanol, isopropanol, isobutanol o n-butanol.
9. 9. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que las condiciones de extraccion con

   disolvente eficaces comprenden una presion de 100 psig (0,7 MPam) a 300 psig (2,1 MPam) o de 300 psig (2,1

   MPam) a 2.000 psig (13,8 MPam).
10. 10. El metodo segun las reivindicaciones previas, en el que las condiciones de extraccion con disolvente eficaces comprenden una presion mayor que la presion de vapor del disolvente a la temperatura por al menos el 50 %.
11. 11. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos de la mezcla de extraccion comprende:

    anadir agua a la mezcla de extraccion para formar una fase acuosa y una fase no acuosa, comprendiendo la fase no acuosa al menos el 50 % en peso de los productos extrafdos y

    separar la fase no acuosa de la fase acuosa.
12. 12. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, que comprende, ademas:

    recuperar al menos una porcion de los solidos en forma de partmulas y los solidos residuales algaceos y

    5

    10

    15

    20

    25

    regenerar los solidos en forma de partfculas recuperados por digestion de los solidos residuales algaceos,

    en el que el alimento algaceo se mezcla con solidos en forma de partfculas que comprenden al menos una porcion de los solidos en forma de partfculas recuperados, regenerados.
13. 13. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones previas, en el que los productos extrafdos comprenden productos combustibles, productos de mezclas de combustibles, productos que pueden convertirse para formar un producto combustible o producto de mezcla de combustibles o una combinacion de los mismos.
14. 14. Un metodo para recuperar productos de algas, que comprende:

    mezclar un alimento algaceo con solidos en forma de partfculas que comprenden tierra de diatomeas, comprendiendo el alimento algaceo de 0,1 % en peso a 30 % en peso de algas en agua, teniendo los solidos en forma de partfculas un tamano de partfcula promedio entre 1 pm y 200 pm, siendo el peso de los solidos en forma de partfculas al menos el 10 % del peso seco del alimento algaceo;

    lavar el alimento algaceo con agua en condiciones de lavado eficaces para producir un alimento algaceo lavado y un efluente de lavado;

    exponer el alimento algaceo lavado a un disolvente que comprende etanol en condiciones eficaces de extraccion con disolvente, incluyendo las condiciones eficaces de extraccion con disolvente una temperatura de al menos 50 °C y una presion de 14 psig (0,1 MPam) a 200 psig (1,4 MPam), siendo la presion mayor que la presion de vapor del etanol a esa temperatura, para formar una mezcla de extraccion que comprende el etanol, el agua, los productos no polares extrafdos y los solidos algaceos residuales y

    recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos no polares del etanol.
15. 15. El metodo segun la reivindicacion 14, en el que recuperar al menos una porcion de los productos extrafdos no polares de la mezcla de extraccion comprende:

    anadir agua a la mezcla de extraccion para formar una fase acuosa y una fase no acuosa, comprendiendo la fase no acuosa al menos el 50 % en peso de los productos extrafdos no polares y

    separar la fase no acuosa de la fase acuosa.