Il ruolo dell'azoto nella produzione di lipidi da colture microalgali

1. Introduzione 1.1. Microalghe per la produzione di olio vegetale: Con il termine microalghe si intendono organismi fotosintetici, procarioti o eucarioti, le cui dimensioni variano da qualche micrometro (µm) a qualche centinaio di micrometri. Sono unicellulari o aggregate in filamenti e non hanno tessuti differenziati (tallo, stelo, foglie)[15]. Sono organismi ubiquitari e vivono in una grande varietà di ambienti e condizioni climatiche. Si è stimata l'esistenza di più di 50000 specie ma solamente 30000 di queste sono state studiate [17]. Le microalghe sono denominate anche fitoplancton (plancton autotrofico), si trovano infatti nello strato superficiale della colonna d'acqua, ad una profondità massima che dipende dal grado di penetrazione della radiazione solare. Il metabolismo del fitoplancton è basato sulla fotosintesi, che è il principale processo in grado di catturare l'energia solare e introdurre biomassa negli ecosistemi. Circa metà dell'attività fotosintetica globale viene attribuita agli organismi fitoplanctonici [1], che sono quindi i produttori primari di biomassa negli ecosistemi acquatici e si trovano alla base della catena trofica. L'intensa attività fotosintetica delle microalghe ha un effetto tampone sulla grande quantità di carbonio liberato ogni anno nell'atmosfera per le attività antropiche che si è stimato sia pari a 6-7 miliardi di tonnellate (Gt). Circa 3-3,5 Gt di questo carbonio infatti viene fissato dagli organismi fotosintetici, di cui 1/3 negli oceani grazie principalmente all'attività fotosintetica delle alghe, mentre il rimanente si accumula nell'atmosfera, con le conseguenti ripercussioni sul clima globale [2,3,4]. Si rivela sempre più fondamentale, quindi, lo sviluppo di fonti di energia rinnovabile e a basso impatto ambientale per sopperire alla crescente domanda globale di risorse energetiche. In Italia il fabbisogno energetico si distribuisce principalmente su fonti fossili quali il petrolio (41%), gas naturale (36%), combutibili solidi (9%), energia elettrica importata (5%) e, in minima parte, su fonti rinnovabili (9%). Da notare che una parte dei combustibili fossili viene convertito in energia elettrica, in Italia, per esempio, il 66% della generazione termoelettrica sfrutta il gas naturale, che però viene estratto quindi è ritenuto una fonte fossile [5]. Dell'energia totale consumata a livello mondiale infatti, circa il 33% è energia elettrica mentre il restante 67% sono combustibili, di origine prevalentemente fossile [6]. Alla luce di questi dati appare chiaro come nei prossimi anni i biocarburanti rivestiranno una grande importanza visto che tutte le fonti di energia rinnovabile implementante (solare, eolico, idroelettrico, geotermico e nucleare) mirano alla sola produzione di energia elettrica. I biocarburanti per autotrazione già commercializzati sono il bioetanolo e 3