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Investigadores/as Institucionales

Martin-Girela, IsabelAutor (correspondencia)Aguado, Pedro LuisAutor o CoautorCurt, Maria DoloresAutor o Coautor

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3 de diciembre de 2025
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Artículo
No

Proof-of-concept of a hollow biofilm photobioreactor using engine exhaust gases

Publicado en: Algal Research-Biomass Biofuels and Bioproducts. 92 104416- - 2025-12-01 92(), DOI: 10.1016/j.algal.2025.104416

Autores:

Fernández, J; Martín-Girela, I; Gamonal, A; Aguado, PL; Curt, MD
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Afiliaciones

Univ Politecn Madrid UPM, Sch Agr Food & Biosyst Engn ETSIAAB, Dept Agr Prod, Av Puerta Hierro 2, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The aim of this work was to study the performance of a perfused biofilm system based on hollow biofilm photobioreactors (HB-PBR) at a pilot plant scale using engine exhaust gases over a year. Biomass productivity, rate of biofilm growth, biofilm composition and tightness against CO2-enriched air leakage were assessed in a pilot plant of fifteen HB-PBR panels (90 m2 biofilm surface area in all) inside a polycarbonate greenhouse. A mixture of four microalgae (Chlorella sp., Scenedesmus sp., Chlamydomonas sp. and Ankistrodesmus sp.) was used as a starter medium for biofilm growth. Mean biomass productivity over a year of continuous operation of the pilot plant amounted to 3.07 g center dot m-2 center dot day-1 for an indoor mean PAR irradiance of 16.85 mol center dot m-2 center dot day-1, considering the footprint of the system. The rate of biofilm growth, assessed as the slope of the linear regression function between monthly mean vertical biomass productivity and monthly mean vertical PAR irradiance, was 0.1802 g center dot mol-1 over a year. Biofilm composition varied with the time but overall, Chlorella sp. was the dominant species. Tests of tightness proved that engine exhaust gases can be safety supplied into the HB-PBR inner chamber for biofilm growth without leakage to greenhouse ambient air. Finally, considerations for integrating HB-PBRs with carbon emitting industries were made.
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Palabras clave

Attached cultivation technologyBiofilmBiomass productivityCo2Exhaust gasesFlue-gasFresh-water algaeLightMicroalgaePhotobioreactorPilot plantProductivityRemoval

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Algal Research-Biomass Biofuels and Bioproducts debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 36/177, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Biotechnology & Applied Microbiology.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-27:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 5 (PlumX).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/92713/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 56
  • Descargas: 7
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (Fernandez, Jesus) y Último Autor (CURT FERNANDEZ DE LA MORA, M. DOLORES).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido MARTÍN GIRELA, MARIA ISABEL.

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Objetivos del proyecto

La aportación persigue los siguientes objetivos: analizar el rendimiento de un sistema de biofilm perfundido basado en fotobiorreactores huecos (HB-PBR) a escala piloto utilizando gases de escape de motores durante un año; evaluar la productividad de biomasa, la tasa de crecimiento del biofilm y su composición en un piloto con quince paneles HB-PBR y 90 m² de superficie; determinar la relación entre la productividad vertical de biomasa y la irradiancia PAR media mensual; caracterizar la composición del biofilm, destacando la dominancia de Chlorella sp.; verificar la estanqueidad del sistema frente a fugas de aire enriquecido en CO2; y considerar la integración de HB-PBRs con industrias emisoras de carbono.
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Resultados más relevantes

Los resultados más relevantes del estudio demuestran la viabilidad del sistema de fotobiorreactores de biofilm hueco (HB-PBR) para el uso de gases de escape de motores en una planta piloto durante un año. Se observó una productividad media de biomasa de 3.07 g·m⁻²·día⁻¹ bajo una irradiancia PAR media de 16.85 mol·m⁻²·día⁻¹. La tasa de crecimiento del biofilm, determinada por la pendiente de la regresión lineal entre la productividad vertical mensual y la irradiancia PAR mensual, fue de 0.1802 g·mol⁻¹. La composición del biofilm varió temporalmente, predominando Chlorella sp. Las pruebas de estanqueidad confirmaron la ausencia de fugas de CO2 enriquecido hacia el ambiente del invernadero.
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Reconocimientos ligados al ítem

This work was partially financed with European funds from the Regional Development Programme through the Spanish Ministry of Science and Innovation (Project Innpacto IPT-120000), and the Agro-Energy Group of the Universidad Politecnica de Madrid (GA-UPM), Spain. Financial support from UPM Project REM222029MDCF is also gratefully acknowledged.
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