ES2929201T3

ES2929201T3 - Composiciones de microalgas y usos de las mismas

Info

Publication number: ES2929201T3
Application number: ES16715694T
Authority: ES
Inventors: Celine Schiff-Deb; Adrienne Mckee; John Piechocki; Staci Springer; Garrett Sell; Bryce A R Sullivan
Original assignee: Corbion Biotech Inc
Current assignee: Corbion Biotech Inc
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2016-03-24
Publication date: 2022-11-25
Anticipated expiration: 2036-03-24
Also published as: JP2018509516A; EP3274430A1; CN107667164A; BR112017020483B1; MX2017012103A; WO2016154490A1; EP3274430B1; DK3274430T3; US10053646B2; CA2980942A1; BR112017020483A2; US20190040334A1; SG11201707876YA; US20160281021A1

Abstract

Se proporcionan composiciones de microalgas y métodos para su uso. Las composiciones de microalgas incluyen lubricantes que encuentran uso en aplicaciones industriales y otras. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Composiciones de microalgas y usos de las mismas

ANTECEDENTES

[0001] Los lubricantes de película seca o sólida funcionan como reductores de la fricción entre las superficies en movimiento. Los lubricantes sólidos comunes incluyen molibdeno y disulfuro de tungsteno, nitruro de boro y grafito. La WO 2014138593 divulga un lodo de perforación o un fluido para metalistería, que comprende un lubricante derivado de microalgas que comprende una célula microbiana oleaginosa, donde la célula contiene al menos un 45 % de aceite en peso seco de células. De forma similar, la US 2012/119862 divulga un fluido lubricante o dieléctrico, que comprende un aceite lubricante derivado de microalgas. Existe una necesidad de lubricantes sólidos alternativos y mejorados.

RESUMEN

[0002] La presente descripción proporciona composiciones de microalgas y métodos para su uso.

[0003] En una forma de realización, se proporciona un lubricante de película sólida o seca, que comprende una biomasa microbiana oleaginosa, donde la biomasa microbiana oleaginosa comprende células predominantemente intactas que contienen al menos un 50 % de aceite de triglicéridos.

[0004] En otra forma de realización, se proporciona un método para proporcionar lubricación a una superficie, donde el método comprende aplicar un lubricante que comprende el lubricante de película sólida o seca, tal y como se ha definido anteriormente, a la superficie, y donde el lubricante forma una película sobre la superficie.

[0005] En algunas formas de realización, el lubricante se selecciona del grupo que consta de un lubricante para alimentos, un lubricante para el sector ferroviario, un lubricante para engranajes, un lubricante para rodamientos, un lubricante para cárteres, un lubricante para cilindros, un lubricante para compresores, un lubricante para turbinas, un lubricante para cadenas, un lubricante para cadenas de hornos, un lubricante para cables metálicos, un lubricante para transportadores, un lubricante para motores de combustión, un lubricante para motores eléctricos, un lubricante para pérdidas totales, un lubricante para textiles, un agente de liberación y una grasa.

[0006] En algunas formas de realización, el lubricante comprende uno o más de un antioxidante, un inhibidor de la corrosión, un desactivador de metales, un aglutinante, un agente quelante, un quelante de metales, un eliminador de oxígeno, un agente antidesgaste, un aditivo de resistencia a la presión extrema, un agente antimicrobiano, un biocida, un bactericida, un fungicida, un ajustador de pH, un emulsionante, un agente lubricante, un aceite vegetal, un aceite derivado del petróleo, un aceite de hidrocarburo de petróleo de alta viscosidad, un derivado del petróleo, un depresor del punto de fluidez, un eliminador de humedad, un antiespumante, un agente antivaho, un odorante, un tensioactivo, un humectante, un modificador de reología o un colorante.

[0007] En algunas formas de realización, el lubricante comprende uno o más de un aceite nafténico, un aceite de parafina, un éster de ácido graso, un éster de alto peso molecular, un éster de glicol, un copolímero de óxido de etileno, un copolímero de óxido de polipropileno, un triglicérido, un grafito, un fluoruro de grafito, un disulfuro de molibdeno, un disulfuro de tungsteno, un sulfuro de estaño o un nitruro de boro naturales.

[0008] En algunas formas de realización, la biomasa oleaginosa comprende al menos un 90 %, 80 %, 70 %, 2 o 60 % de células intactas.

[0009] En algunas formas de realización, las células intactas comprenden al menos un 60 %, 65 %, 70 %, 80 %, 85 % o 90 % de aceite de triglicéridos.

[0010] En algunas formas de realización, la biomasa microbiana oleaginosa se obtiene de una microalga, y la microalga es del género Prototheca, Auxenochlorella, Chlorella o Parachlorella; opcionalmente donde la microalga es de la especie Prototheca moriformis.

[0011] En algunas formas de realización, la superficie es un metal. En otras formas de realización, el lubricante reduce la fricción metálica con metal.

[0012] En algunas formas de realización, el lubricante se seca después de la aplicación a la superficie.

[0013] En los diversos lubricantes y/o métodos mencionados anteriormente y aquí, las partículas sólidas en el lubricante pueden contribuir a la lubricidad del lubricante. En algunos casos, las partículas sólidas tienen un valor de distribución d50 del tamaño de partícula de 100 a 500 |_im, donde el valor d50 es el diámetro medio de la distribución de tamaño de partícula al 50 % de la distribución, donde el 50 % de las partículas están por encima del valor d50 y el 50 % están por debajo del valor d50. Por ejemplo, para una muestra con una distribución de tamaño de partícula de d50 de 100 |_im, el 50 % de las partículas son superiores a 100 |_im y el 50 % de las partículas son inferiores a 100 |_im. En algunas formas de realización, el valor d50 es de 200 a 400 |_im. En algunas formas de realización, el valor d50 es de 300 a 400 |_im. Para una muestra con una distribución de tamaño de partícula de d10 de 100 |_im, el 90 % de las partículas son superiores a 100 |_im y el 10 % de las partículas son superiores a 100 |_im. De forma similar, para una muestra con una distribución de tamaño de partícula de d90 de 100 |_im, el 10 % de las partículas son superiores a 100 |_im y el 90 % de las partículas son superiores a 100 |_im.

[0014] En algunas formas de realización, se proporciona un lubricante a base de aceite, que comprende células predominantemente intactas. En algunas de dichas formas de realización, el lubricante tiene un valor d50 de la distribución de tamaño de partícula de 100 a 500 |_im. En algunas de tales formas de realización, el lubricante tiene un valor d50 de la distribución de tamaño de partícula de 100 a 250 |_im.

[0015] En los diversos lubricantes y/o métodos mencionados anteriormente y aquí, el lubricante puede tener un menor riesgo para la salud (por ejemplo, riesgo para la salud debido a la inhalación), en comparación con los lubricantes de película sólida tradicionales, como los que contienen grafito (valor d50 típico de 1-10 |_im) y/o disulfuro de molibdeno (MoS2, valor d50 típico de 0,9-30 |_im).

[0016] En los diversos lubricantes y/o métodos mencionados anteriormente y aquí, el lubricante se puede quitar más fácilmente de una superficie (por ejemplo, una pieza de trabajo o piel humana) en contacto con el lubricante después de su uso en comparación con los lubricantes de película sólida tradicionales, como los que contienen grafito y/o disulfuro de molibdeno, que dejan residuos difíciles de eliminar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DEFINICIONES

[0017] Una célula "oleaginosa" es un celular capaz de producir al menos un 20 % de lípidos en peso seco de células, de forma natural o mediante la mejora de cepas recombinantes o clásicas. Un "microbio oleaginoso" o "microorganismo oleaginoso" es un microbio unicelular, incluida una microalga que es oleaginosa. Una célula oleaginosa también comprende una célula a la que se le ha eliminado parte o la totalidad de sus lípidos u otro contenido y células tanto vivas como muertas. Una "biomasa microbiana oleaginosa" puede contener células y/o contenido intracelular, así como material extracelular. El material extracelular incluye, pero no se limita a, compuestos secretados por una célula.

[0018] Las "microalgas" se refieren a organismos microbianos eucarióticos que contienen un cloroplasto u otro plástido y, opcionalmente, que son capaces de realizar la fotosíntesis, o un organismo microbiano procariótico capaz de realizar la fotosíntesis. Las microalgas incluyen fotoautótrofos obligados, que no pueden metabolizar una fuente fija de carbono, como energía, así como heterótrofos, que pueden vivir únicamente fuera de una fuente fija de carbono. Las microalgas incluyen organismos unicelulares que se separan de las células hermanas poco después de la división celular, como Chlamydomonas, así como microbios, como, por ejemplo, Volvox, que es un microbio fotosintético multicelular simple de dos tipos de células diferentes. Las microalgas incluyen células, como Chlorella, Dunaliella y Prototheca. Las microalgas también incluyen otros organismos fotosintéticos microbianos que exhiben adhesión célula-célula, como Agmenellum, Anabaena y Pyrobotrys. Las microalgas también incluyen microorganismos heterótrofos obligados que han perdido la capacidad de realizar la fotosíntesis. Los ejemplos de heterótrofos obligados incluyen determinadas especies de algas dinoflageladas y especies del género Prototheca. Las microalgas incluyen aquellas que pertenecen al filo Chlorophyta y en la clase Trebouxiophyceae. Dentro de esta clase se incluyen las microalgas pertenecientes al orden Chlorellales, opcionalmente a la familia Chlorellaceae, y opcionalmente a los géneros Prototheca, Auxenochlorella, Chlorella o Parachlorella.

[0019] Los "extractos de microalgas" se refieren a cualquier componente celular que se extrae de la célula o es secretado por las células. Los extractos incluyen aquellos que se pueden obtener mediante prensado mecánico de las células o mediante extracción con solvente. Los componentes celulares pueden incluir, pero de forma no limitativa, aceite de microalgas, proteínas, carbohidratos, fosfolípidos, polisacáridos, macromoléculas, minerales, pared celular, oligoelementos, carotenoides y esteroles. En algunos casos, el extracto es un polisacárido que es secretado de una célula al entorno extracelular y ha perdido toda asociación física con las células. En otros casos, los polisacáridos quedan asociados a la pared celular. Los polisacáridos son típicamente polímeros de unidades monosacárido y tienen pesos moleculares altos, normalmente con un promedio de 2 millones de dalton o más, aunque los fragmentos pueden ser de menor tamaño.

[0020] Los "aceites de microalgas" o "aceites celulares" se refieren a componentes lipídicos producidos por células de microalgas, como los triglicéridos.

[0021] Los "extractos de algas modificados" se refieren a extractos que están modificados química o enzimáticamente. Por ejemplo, los extractos de triglicéridos se pueden convertir en ésteres alquílicos de ácidos grasos (por ejemplo, ésteres metílicos de ácidos grasos) mediante transesterificación.

[0022] La "biomasa de microalgas", la "biomasa de algas" o la "biomasa" se refiere al material producido por el crecimiento y/o la propagación de células de microalgas. La biomasa puede contener células y/o contenido intracelular, así como material extracelular. El material extracelular incluye, pero no se limita a, compuestos secretados por una célula.

[0023] El "ingrediente para barrer el suelo" se refiere a un ingrediente usado de forma convencional en composiciones para barrer el suelo, que no es física ni químicamente compatible con los componentes de microalgas descritos aquí. Los "ingredientes para barrer el suelo" incluyen, entre otros, absorbentes, abrasivos, aglutinantes, aceites vegetales, aceites derivados del petróleo, derivados del petróleo, agentes antimicrobianos, agentes de carga y aditivos químicos. Dichos "ingredientes para barrer el suelo" se conocen en la técnica.

[0024] La "metalistería" se refiere a corte, esmerilado, punzonado o formación de metal. La formación de metales incluye cualquier proceso que está diseñado para alterar la forma del metal y minimizar la producción de pequeños fragmentos de metal (virutas). Estos procesos incluyen, pero de forma no limitativa, forjado; extrusión; embutición de varillas, alambres o tubos; laminación; y conformado de chapas. Los ejemplos de forjado son operaciones, tales como forjado con matriz abierta, engranaje, forjado con matriz cerrada, acuñado, bordeado, recalcado, encabezado, perforado, tallado, forjado por laminación, forjado orbital, laminado de anillos, estampación rotativa de barras y tubos y forjado radial. Los ejemplos de laminación son laminación plana o laminación de forma. Los ejemplos de conformado de chapas son troquelado, perforación, doblado a presión, embutición profunda, estampado, conformado por estiramiento, hilado, hidroformado, conformado con almohadillas de caucho, rebaje superficial, conformado por explosión, conformado de hoyuelos, rollos, o rebordeado.

[0025] El "ingrediente de fluidos para metalistería" se refiere a un ingrediente utilizado de forma convencional en composiciones de fluidos para metalistería, que no es ni física ni químicamente incompatible con los componentes de microalgas descritos aquí. Los "ingredientes de fluidos para metalistería" incluyen, sin limitación, agentes antiespumantes, agentes antimicrobianos, aglutinantes, biocidas, bactericidas, fungicidas, agentes tampón, aditivos químicos, ajustadores de pH, emulsionantes, agentes lubricantes, aceites vegetales, aceites derivados del petróleo, derivados del petróleo, inhibidores de la corrosión, aditivos de extrema presión, antiespumantes, reservas alcalinas, agentes antivaho, acopladores, odorantes, tensioactivos, humectantes, espesantes, agentes quelantes y colorantes. Dichos "ingredientes de fluidos para metalistería" se conocen en la técnica.

[0026] "Peso seco" o "peso seco de células" se refiere al peso determinado en ausencia relativa de agua. Por ejemplo, la referencia a un componente de la biomasa de microalgas que comprende un porcentaje especificado en peso seco significa que el porcentaje se calcula en función del peso de la biomasa después de que se haya retirado toda o sustancialmente toda el agua.

[0027] El "gen exógeno" se refiere a un ácido nucleico transformado en una célula. Una célula transformada se puede denominar célula recombinante, en la que se puede(n) introducir gen(es) exógeno(s) adicional(es). El gen exógeno puede ser de una especie diferente (y, por lo tanto, heterólogo), o de la misma especie (y, por lo tanto, homólogo) con respecto a la célula que se está transformando. En el caso de un gen homólogo, ocupa una ubicación diferente en el genoma de la célula con respecto a la copia endógena del gen. El gen exógeno puede estar presente en más de una copia en la célula. El gen exógeno se puede mantener en una célula como una inserción en el genoma o como una molécula episomal.

[0028] "Proporcionado exógenamente" describe una molécula proporcionada al medio de cultivo de un cultivo celular.

[0029] La "fuente fija de carbono " significa molécula(s) que contiene(n) carbono, preferiblemente orgánico, que está(n) presente(s) a temperatura y presión ambiente en forma sólida o líquida.

[0030] El "perfil de ácidos grasos" se refiere a la distribución de diferentes longitudes de cadena de carbono y niveles de saturación de restos de ácidos grasos en una muestra particular de biomasa o aceite. Los "triglicéridos" son lípidos en los que tres restos de ácidos grasos están unidos a un resto de glicerol. Una muestra podría contener lípidos en los que aproximadamente el 60 % de los restos de ácidos grasos es C18:1, el 20 % es C18:0, el 15 % es C16:0 y el 5 % es C14:0. En los casos en que se hace referencia genéricamente a una longitud de carbono, como "C18", dicha referencia puede incluir cualquier cantidad de saturación; por ejemplo, la biomasa de microalgas que contiene un 20 % de lípidos, como C18, puede incluir C18:0, C18:1, C18:2 y similares, en cantidades iguales o variables, cuya suma constituye el 20 % de la biomasa.

[0031] Los "lípidos" son una clase de moléculas que son solubles en solventes no polares (como éter y hexano) y son relativa o completamente insolubles en agua. Las moléculas de lípidos tienen estas propiedades porque consisten en gran medida en largas colas de hidrocarburos que son de naturaleza hidrófoba. Los ejemplos de lípidos incluyen ácidos grasos (saturados e insaturados); glicéridos o glicerolípidos (tales como monoglicéridos, diglicéridos, triglicéridos o grasas neutras, y fosfoglicéridos o glicerofosfolípidos); no glicéridos (esfingolípidos, tocoferoles, tocotrienoles, lípidos de esteroles que incluyen colesterol y hormonas esteroides, lípidos de prenol que incluyen terpenoides, alcoholes grasos, ceras y policétidos); y derivados de lípidos complejos (lípidos ligados a azúcar, o glicolípidos y lípidos ligados a proteínas).

[0032] "Homogeneizado" significa biomasa que se ha roto físicamente.

[0033] "Homogeneizar" significa mezclar dos o más sustancias en una mezcla homogénea o uniforme. En algunas formas de realización, se crea un homogeneizado. En otras formas de realización, la biomasa está predominantemente intacta, pero homogéneamente distribuida por toda la mezcla.

[0034] Las "células predominantemente intactas" hacen referencia a una población de células que comprende más del 50 % de células intactas. "Intacto/a" se refiere a la continuidad física de la membrana celular que encierra los componentes intracelulares de la célula y significa que la membrana celular no se ha roto de ninguna manera que libere los componentes intracelulares de la célula en una medida que exceda la permeabilidad de la membrana celular en condiciones de cultivo convencionales o aquellas condiciones de cultivo descritas aquí.

[0035] Las "células predominantemente lisadas" se refieren a una población de células que comprende al menos un 55 %, 75 % o 90 % de células lisadas.

[0036] Las "células deslipidadas" se refieren a una población de células en las que se ha extraído aceite de las células, de manera que el aceite extraído no está en contacto físico con las células. En algunas formas de realización, se ha extraído de las células del 50 % al 95 % en peso de aceite. En algunas formas de realización, queda del 5 % al 30 % en peso de aceite en las células deslipidadas. En algunas formas de realización, queda del 10 % al 15% en peso de aceite en las células deslipidadas.

[0037] La referencia a proporciones en volumen, es decir, "v/v", significa la relación entre el volumen de una sustancia o composición y el volumen de una segunda sustancia o composición. Por ejemplo, la referencia a una composición que comprende un 5 % v/v de aceite de microalgas y al menos otro ingrediente significa que el 5 % del volumen de la composición está compuesto por aceite de microalgas; por ejemplo, una composición que tenga un volumen de 100 mm3 contendría 5 mm3 de aceite de microalgas y 95 mm3 de otros constituyentes.

[0038] La referencia a proporciones en peso, es decir, "p/p", significa la relación entre el peso de una sustancia o composición y el peso de una segunda sustancia o composición. Por ejemplo, la referencia a una composición que comprende un 5 % p/p de biomasa de microalgas y al menos otro ingrediente significa que el 5 % de la composición está compuesta por biomasa de microalgas; por ejemplo, una composición de 100 g contendría 5 g de biomasa de microalgas y 95 g de otros constituyentes.

CÉLULAS Y EXTRACTOS DE MICROALGAS

[0039] Las células de microalgas se pueden preparar y cultivar heterótrofamente según métodos, como los descritos en la WO2008/151149, la WO2010/063031, la WO2010/045368, la WO2010/063032, la WO2011/150411, la WO2013/158938,61/923,327, presentadas el 3 de enero de 2014, la PCT/US2014/037898, presentada el 13 de mayo de 2014 y en la US 8,557,249. Las células de microalgas pueden ser células de tipo salvaje o se pueden modificar mediante ingeniería genética y/o mutagénesis clásica para alterar su perfil de ácidos grasos y/o productividad de lípidos u otras propiedades físicas, como el color.

[0040] En algunas formas de realización, la pared celular de las microalgas debe romperse durante el uso del producto industrial para liberar los componentes activos. Por lo tanto, en algunas formas de realización se prefieren cepas de microalgas que tienen paredes celulares susceptibles de disrupción.

[0041] En formas de realización particulares, las microalgas de tipo salvaje o modificadas genéticamente comprenden células que son al menos un 10 %, al menos un 15 %, al menos un 20 %, al menos un 25 %, al menos un 30 %, al menos un 35 %, al menos un 40 %, al menos un 45 %, al menos un 50 %, al menos un 55 %, al menos un 60 %, al menos un 65 %, al menos un 70 %, al menos un 75 %, o al menos un 80 % o más de aceite en peso seco. Los organismos preferidos crecen heterótrofamente (sobre azúcares en ausencia de luz).

[0042] En algunas formas de realización, la microalga es del género Chlorella. Chlorella es un género de algas verdes unicelulares, pertenecientes al filo Chlorophyta. Las células de Chlorella son generalmente de forma esférica, aproximadamente de 2 a 10 |_im de diámetro, y carecen de flagelos. Algunas especies de Chlorella son naturalmente heterótrofas. En algunas formas de realización, la microalga es Chlorella (auexnochlorella) protothecoides, Chlorella ellipsoidea, Chlorella minutissima, Chlorella zofinienesi, Chlorella luteoviridis, Chlorella kessleri, Chlorella sorokiniana, Chlorella fusca var. vacuolata Chlorella sp., Chlorella cf. minutissima o Chlorella emersonii. Otras especies de Chlorella seleccionadas del grupo que consta de anitrata, antarctica, aureoviridis, candida, capsúlate, desiccate, ellipsoidea (inlcluida la cepa CCAP 211/42), emersonii, fusca (incluida la var. vacuolata), glucotropha, infusionum (incluida la var. actophila y la var. auxenophila), kessleri (incluida cualquiera de las cepas UTEX 397,2229,398), lobophora (incluida la cepa SAG 37,88), luteoviridis (incluida la cepa SAG 2203 y las var. aureoviridis y lutescens), miniata, cf. minutissima, minutissima (incluida la cepa UTEX 2341), mutabilis, nocturna, ovalis, parva, photophila, pringsheimii, protothecoides (incluida cualquiera de las cepas UTEX 1806, 411, 264, 256, 255, 250, 249, 31, 29,25 o CCAP 211/8D o CCAP 211/17 y la var. acidicola), regularis (incluida las var. minima y umbricata), reisiglii (incluida la cepa CCP 11/8), saccharofila (incluida la cepa CCAP 211/31, CCAP 211/32 y la var. ellipsoidea), salina, simplex, sorokiniana (incluida la cepa SAG 211.40B), sp. (incluidas las cepas UTEX 2068 y CCAP 211/92), sphaerica, stigmatophora, trebouxioides, vanniellii, vulgaris (incluidas las cepas CCAP 211/11K, CCAP 211/80 y f. tertia y las var. autotrophica, viridis, vulgaris, vulgaris f. tertia, vulgaris f. viridis), xanthella y zofingiensis.

[0043] Además de Chlorella, también se pueden usar otros géneros de microalgas en los métodos y las composiciones proporcionados aquí. En algunas formas de realización, la microalga es una especie seleccionada del grupo que consta de Parachlorella kessleri, Parachlorella beijerinckii, Neochloris oleabundans, Bracteacoccus, incluidas B. grandis, B. cinnabarinas y B. aerius, Bracteococcus sp. o Scenedesmus rebescens. Otros ejemplos no limitantes de especies de microalgas incluyen aquellas especies del grupo de especies y géneros que constan de Achnanthes orientalis; Agmenellum; Amphiprora hialina; Amphora, incluida A. Coffeiformis, incluida A.c. linea, A.c. punctata, A.c. taylori, A.c. tenuis, A.c. delicatissima, A.c. delicatissima capitata; Anabaena; Ankistrodesmus, incluida A. falcatus; Boekelovia hooglandii; Borodinella; Botryococcus braunii, incluida B. sudeticus; Bracteoccocus, incluida B. aerius, B.grandis, B.cinnabarinas, B.minor y B.medionucleatus; Carteria; Chaetoceros, incluida C. gracilis, C. muelleri, y C. muelleri subsalsum; Chlorococcum, incluida C. infusionum; Chlorogonium; Chroomonas; Chrysosphaera; Cricosphaera; Crypthecodinium cohnii; Cryptomonas; Cyclotella, incluidas C. criptica y C. meneghiniana; Dunaliella, incluida D. bardawil, D. bioculata, D. granulate, D. maritime, D. minuta, D. parva, D. peircei, D. primolecta, D. salina, D. terricola, D. tertiolecta, y D. viridis; Eremosphaera, incluida E. viridis; Ellipsoidon; Euglena; Franceia; Fragilaria, incluida F. crotonensis; Gleocapsa; Gloeothamnion; Hymenomonas; Isochrysis, incluida I. aff. galbana e I. galbana; Lepocinclis; Micractinium (incluida UTEX LB 2614); Monoraphidium, incluida M. minutum; Monoraphidium; Nannochloris; Nannochloropsis, incluida N. salina; Navicula, incluida N. acceptata, N. biskanterae, N. pseudotenelloides, N. pelliculosa y N. saprophila; Neochloris oleabundans; Nephrochloris; Nephroselmis; Nitschia communis; Nitzschia, incluida N. alexandrina, N. communis, N. dissipata, N. frustulum, N. hantzschiana, N. inconspicua, N. intermedia, N. microcephala, N. pusilla, N. pusilla elliptica, N. Pusilla monoensis y N. cuadrangular; Ochromonas; Oocystis, incluidas O. parva y O. pusilla; Oscillatoria, incluidas O. limnetica y O. subbrevis; Parachlorella, incluida P. Beijerinckii (incluida la cepa SAG 2046) y P. Kessleri (incluida cualquiera de las cepas 11,80, 14,82, 21,11 H9); Pascheria, incluida P. acidofila; Pavlova; Phagus; Phormidium; Platymonas; Pleurochrysis, incluidas P. carterae y P. dentate; Prototheca, incluida P. stagnora (incluida UTEX 327), P. portoricensis y P. moriformis (incluidas las cepas UTEX 1441, 1435, 1436, 1437, 1439); Pseudochlorella aquatica; Pyramimonas; Pyrobotrys; Rhodococcus opacus; Sarcinoid chrysophyte; Scenedesmus, incluidas S. armatus y S. rubescens; Schizochytrium; Spirogyra; Spirulina platensis; Stichococcus; Synechococcus; Tetraedron; Tetraselmis, incluida T. suecica; Thalassiosira weissflogii; y Viridiella fridericiana.

Medios y condiciones de cultivo para microalgas

[0044] Las microalgas se cultivan en medios líquidos para propagar biomasa. Las especies de microalgas crecen en un medio que contiene una fuente fija de carbono y/o fuente fija de nitrógeno en ausencia de luz. Dicho crecimiento se conoce como crecimiento heterótrofo. Para algunas especies de microalgas, por ejemplo, el crecimiento heterótrofo durante periodos de tiempo prolongados, como de 10 a 15 o más días, en condiciones limitadas de nitrógeno, da como resultado la acumulación de un alto contenido de lípidos en las células.

[0045] Los medios de cultivo de microalgas contienen normalmente componentes, como una fuente fija de carbono (explicada a continuación), una fuente fija de nitrógeno (como proteína, harina de soja, extracto de levadura, licor de maíz, amoníaco (puro o en forma de sal), nitrato o sal de nitrato), oligoelementos (por ejemplo, zinc, boro, cobalto, cobre, manganeso y molibdeno en, por ejemplo, las formas respectivas de ZnCl2, H3BO3, COCl26H2O, CuCl22H2O, MnCl24H2O y (NH4)6Mo/O24 ^H2O), opcionalmente un tampón para el mantenimiento del pH y fosfato (una fuente de fósforo; se pueden usar otras sales de fosfato). Otros componentes incluyen sales, como el cloruro de sodio, particularmente para las microalgas de agua de mar.

[0046] En un ejemplo particular, un medio adecuado para cultivar Chlorella protothecoides comprende Proteose Medium. Este medio es adecuado para cultivos axénicos y se puede preparar un volumen de 1 l del medio (pH ~6,8) mediante la adición de 1 g de proteosa peptona a 1 litro de Bristol Medium. El Bristol Medium comprende NaNO32,94 mM, C a C ^ ^ O 0,17 mM, MgSO4V^O 0,3 mM, KH2PO40,43 mM, 1,29 mM y NaCl 1,43 mM en una solución acuosa. Para medio de agar al 1,5 %, se pueden añadir 15 g de agar a 1 l de la solución. La solución se cubre y se esteriliza, y luego se almacena a temperatura refrigerada antes de su uso. Se han descrito otros métodos para el crecimiento y la propagación de Chlorella protothecoides a altos niveles de aceite como porcentaje del peso seco (véase, por ejemplo, Miao y Wu, J. Biotechnology, 2004,11:85-93 y Miao y Wu, Biosource Technology (2006) 97:841-846 (que demuestra métodos de fermentación para obtener un 55 % en peso seco de células de aceite)). Las algas con alto contenido de aceite generalmente se pueden generar aumentando la duración de una fermentación mientras se proporciona un exceso de fuente de carbono bajo limitación de nitrógeno.

[0047] Los medios de crecimiento sólidos y líquidos están generalmente disponibles en una amplia variedad de fuentes y se pueden encontrar instrucciones para la preparación de medios particulares que sean adecuados para una amplia variedad de cepas de microorganismos, por ejemplo, en línea en un sitio mantenido por la Universidad de Texas en Austin para su colección de cultivo de algas (UTEX). Por ejemplo, varios medios de agua dulce incluyen V, 1/3, 1/5, 1^x, 2/3, 2X CHEV Diatom Medium; 1:1 DYIII/PEA GR+; Ag Diatom Medium; Allen Medium; BG11-1 Medium; Bold 1NV y 3N Medium; Botryococcus Medium; Bristol Medium; Chu's Medium; CR1, CR1-S, and CR1+ Diatom Medium; Cyanidium Medium; Cyanophycean Medium; Desmid Medium; DYIII Medium; Euglena Medium; HEPES Medium; J Medium; Malt Medium; ^mE^sMedium; Modified Bold 3N Medium; Modified COMBO Medium; N/20 Medium; Ochromonas Medium; P49 Medium; Polytomella Medium; Proteose Medium; Snow Algae Media; Soil Extract Medium; Soilwater: BAR, GR-, GR-/NH4, GR+, GR+/NH4, PEA, Peat y VT Medium; Spirulina Medium; Tap Medium; Trebouxia Medium; Volvocacean Medium; Volvocacean-3N Medium; Volvox Medium; Volvox-Dextrose Medium; Waris Medium; y Waris+Soil Extract Medium. Diversos medios Salt Water Media incluyen: 1 %, 5 % y IX F/2 Medium; V, 1X y 2X Erdschreiber's Medium; V, 1/3, %, 1/5, 1X, 5/3, y 2X Soil+Seawater Medium; % ERD; 2/3 Enriched Seawater Medium; Allen al 20 % ERD al 80 %; Artificial Seawater Medium; BG11-1 NaCl Medium al 36 %; BG11-1 NaCl Medium al 1 %; Bold INV:Erdshreiber (1:1) y (4:1); Bristol-NaCl Medium; Dasycladales Seawater Medium; V and IX Enriched Seawater Medium, que incliue ES/10, ES/2 y ES/4; F/2+NH4; LDM Medium; Modified 1X and 2X CHEV; Modified 2 X CHEV Soil; Modified Artificial Seawater Medium; Porphridium Medium; y SS Diatom Medium.

[0048] Se pueden identificar fácilmente otros medios adecuados para su uso con los métodos proporcionados aquí consultando a otras organizaciones que mantienen cultivos de microorganismos, como, SAG, CCAP o CCALA. SAG se refiere a la “Culture Collection of Algae” (colección de cultivos de algas) de la Universidad de Gottingen (Gottingen, Alemania), CCAP se refiere a la “culture collection of algae and protozoa” (colección de cultivos de algas y protozoos) gestionada por la Asociación Escocesa de Ciencias Marinas (Escocia, Reino Unido) y CCALA se refiere a la “culture collection of algal laboratory” (colección de cultivos del laboratorio de algas) del Instituto de Botánica (Treboñ, República Checa).

[0049] Los microorganismos útiles de acuerdo con los métodos de la presente descripción se encuentran en varios lugares y ambientes en todo el mundo. Como consecuencia de su aislamiento de otras especies y su divergencia evolutiva resultante, el medio de crecimiento particular para el crecimiento óptimo y la generación de aceite y/o lípidos y/o proteínas de cualquier especie particular de microbio puede ser difícil o imposible de predecir, pero los expertos en la técnica pueden encontrar fácilmente medios apropiados mediante prueba de rutina en vista de la divulgación aquí. En algunos casos, determinadas cepas de microorganismos pueden ser incapaces de crecer en un medio de crecimiento particular debido a la presencia de algún componente inhibidor o a la ausencia de algún requisito nutricional esencial requerido por la cepa particular del microorganismo. Los ejemplos a continuación proporcionan ejemplos de métodos de cultivo de varias especies de microalgas para acumular altos niveles de lípidos como porcentaje del peso seco de células.

[0050] Las fuentes fijas de carbono adecuadas para usar en el medio incluyen, por ejemplo, glucosa, fructosa, sacarosa, galactosa, xilosa, manosa, ramnosa, arabinosa, N-acetilglucosamina, glicerol, floridosido, ácido glucurónico y/o acetato.

[0051] Las condiciones del proceso se pueden ajustar para aumentar el porcentaje en peso de células que es lípido. Por ejemplo, en determinadas formas de realización, se cultiva una microalga en presencia de una concentración limitante de uno o más nutrientes, como, por ejemplo, nitrógeno, fósforo o azufre, mientras se proporciona un exceso de una fuente fija de carbono, como la glucosa. La limitación de nitrógeno tiende a aumentar el rendimiento de lípidos microbianos sobre el rendimiento de lípidos microbianos en un cultivo en el que se proporciona nitrógeno en exceso. En formas de realización particulares, el aumento en el rendimiento de lípidos es de al menos aproximadamente el 10 %, el 50 %, el 100 %, el 200 % o el 500 %. El microbio se puede cultivar en presencia de una cantidad limitante de un nutriente durante una parte del periodo de cultivo total o durante todo el periodo. En algunas formas de realización, la concentración de nutrientes funciona en ciclos entre una concentración limitante y una concentración no limitante al menos dos veces durante el periodo de cultivo total.

[0052] En un estado de crecimiento constante, las células acumulan aceite, pero no experimentan división celular. En una forma de realización, el estado de crecimiento se mantiene al continuar proporcionando todos los componentes de los medios de crecimiento originales a las células con la excepción de una fuente fija de nitrógeno. El cultivo de células de microalgas mediante la alimentación de todos los nutrientes proporcionados originalmente a las células, excepto una fuente fija de nitrógeno, como mediante la alimentación de las células durante un periodo de tiempo prolongado, da como resultado un mayor porcentaje de lípidos en peso seco de células.

[0053] En otras formas de realización, se genera una biomasa rica en lípidos mediante la alimentación de una fuente fija de carbono a las células después de que se haya consumido todo el nitrógeno fijo durante periodos de tiempo prolongados, como al menos una o dos semanas. En algunas formas de realización, se permite que las células acumulen aceite en presencia de una fuente fija de carbono y en ausencia de una fuente fija de nitrógeno durante más de 20 días. Las microalgas que han crecido usando las condiciones descritas en el presente documento o conocidas en la técnica pueden comprender al menos aproximadamente un 20 % de lípidos en peso seco y, a menudo, comprenden un 35 %, 45 %, 55 %, 65 % e incluso un 75 % o más de lípidos en peso seco. Por lo tanto, el porcentaje en peso seco de células como lípido en la producción de lípidos microbianos se puede mejorar manteniendo las células en un estado de crecimiento heterótrofo en el que consumen carbono y acumulan aceite, pero no experimentan división celular.

[0054] Las fuentes de nitrógeno orgánico se han utilizado en cultivos microbianos desde principios del siglo XX. El uso de fuentes de nitrógeno orgánico, como el licor de maceración de maíz, se popularizó con la producción de penicilina a partir de moho. Los investigadores descubrieron que la inclusión de licor de maceración de maíz en el medio de cultivo aumentó el crecimiento del microorganismo y dio como resultado un mayor rendimiento en los productos (como la penicilina). Un análisis del licor de maceración de maíz determinó que era una fuente rica en nitrógeno y también en vitaminas, como las vitaminas del complejo B, ácido pantoténico de riboflavina, niacina, inositol y minerales nutritivos, como calcio, hierro, magnesio, fósforo y potasio (Ligget y Koffler, Bacteriological Reviews (1948);12(4): 297-311). Las fuentes de nitrógeno orgánico, como el licor de maceración de maíz, se han utilizado en medios de fermentación para levaduras, bacterias, hongos y otros microorganismos. Los ejemplos no limitantes de fuentes de nitrógeno orgánico son extracto de levadura, peptona, licor de maceración de maíz y polvo de maceración de maíz. Los ejemplos no limitantes de fuentes de nitrógeno inorgánico preferidas incluyen, por ejemplo, y sin limitación, (NH4)2SO4 y NH4OH. En una forma de realización, los medios de cultivo contienen únicamente fuentes de nitrógeno inorgánico. En otra forma de realización, los medios de cultivo solo contienen fuentes de nitrógeno orgánico. En otra forma de realización, los medios de cultivo contienen una mezcla de fuentes de nitrógeno inorgánico y orgánico.

[0055] En algunas formas de realización, se usa un biorreactor o fermentador para cultivar células de microalgas a través de las diversas fases de su ciclo fisiológico. Como ejemplo, se introduce en el medio un inóculo de células de microalgas productoras de lípidos; hay un período de retraso (fase de retraso) antes de que las células comiencen a propagarse. Después del periodo de retraso, la tasa de propagación aumenta constantemente y entra en la fase logarítmica o exponencial. A la fase exponencial le sigue, a su vez, una ralentización de la propagación debido a la disminución de nutrientes, como el nitrógeno, el aumento de sustancias tóxicas y los mecanismos de detección de cuórum. Después de esta ralentización, la propagación se detiene y las células entran en una fase estacionaria o en un estado de crecimiento constante, dependiendo del entorno particular proporcionado a las células. Para obtener una biomasa rica en proteínas, el cultivo normalmente se cosecha durante o poco después del final de la fase exponencial. Para obtener una biomasa rica en lípidos, el cultivo generalmente se cosecha mucho después del final de la fase exponencial, que se puede terminar antes de tiempo permitiendo que el nitrógeno u otro nutriente clave (que no sea carbono) se agote, por lo que obliga a las células a convertir las fuentes de carbono, presentes en exceso, en lípido. Los parámetros de condición de cultivo se pueden manipular para optimizar la producción total de petróleo, la combinación de especies lipídicas producidas y/o la producción de un aceite específico.

[0056] Los biorreactores ofrecen muchas ventajas para su uso en métodos de crecimiento y propagación heterótrofos. Como se apreciará, las disposiciones hechas para hacer que la luz esté disponible para las células en los métodos de crecimiento fotosintético son innecesarias cuando se usa una fuente fija de carbono en los métodos de crecimiento y propagación heterótrofos descritos aquí. Para producir biomasa para su uso en productos industriales, las microalgas se fermentan preferiblemente en grandes cantidades en líquido, como, por ejemplo, en cultivos en suspensión. Los biorreactores, como los fermentadores de acero (5.000 litros, 10.000 litros, 40.000 litros y más) pueden acomodar volúmenes de cultivo muy grandes. Los biorreactores también suelen permitir el control de las condiciones de cultivo, como la temperatura, el pH, la tensión de oxígeno y los niveles de dióxido de carbono. Por ejemplo, los biorreactores son típicamente configurables, por ejemplo, utilizando puertos conectados a la tubería, para permitir que los componentes gaseosos, como oxígeno o nitrógeno, burbujeen a través de un cultivo líquido.

[0057] Los biorreactores se pueden configurar para que fluyan los medios de cultivo a través del biorreactor durante todo el período de tiempo durante el cual las microalgas se reproducen y aumentan en número. En algunas formas de realización, por ejemplo, los medios se pueden infundir en el biorreactor después de la inoculación, pero antes de que las células alcancen una densidad deseada. En otros casos, un biorreactor se llena con medios de cultivo al comienzo de un cultivo y no se infunden más medios de cultivo después de inocular el cultivo. En otras palabras, la biomasa de microalgas se cultiva en un medio acuoso durante un periodo de tiempo durante el cual las microalgas se reproducen y aumentan en número; sin embargo, no fluyen cantidades del medio de cultivo acuoso a través del biorreactor durante todo el período de tiempo. Por lo tanto, en algunas formas de realización, el medio de cultivo acuoso no fluye a través del biorreactor después de la inoculación.

[0058] Los biorreactores equipados con dispositivos, tales como cuchillas giratorias e impulsores, mecanismos oscilantes, barras de agitación, medios para la infusión de gas presurizado, se pueden usar para someter los cultivos de microalgas a una mezcla. La mezcla puede ser continua o intermitente. Por ejemplo, en algunas formas de realización, no se mantiene un régimen de flujo turbulento de entrada de gas y medios para la reproducción de microalgas hasta que se haya logrado un aumento deseado en el número de dichas microalgas.

[0059] Como se mencionó brevemente, los biorreactores a menudo están equipados con varios puertos que, por ejemplo, permiten manipular el contenido de gas del cultivo de microalgas. Para ilustrar, parte del volumen de un biorreactor puede ser gas en lugar de líquido, y las entradas de gas del biorreactor permiten bombear gases al biorreactor. Los gases que se pueden bombear de forma beneficiosa a un biorreactor incluyen aire, mezclas de aire/CO2, gases nobles, como el argón, y otros gases. Lo biorreactores están equipados normalmente para permitir que el usuario controle la velocidad de entrada de un gas en el biorreactor. Como se ha indicado anteriormente, se puede usar el aumento del flujo de gas en un biorreactor para aumentar la mezcla del cultivo.

[0060] El aumento del flujo de gas también afecta a la turbidez del cultivo. La turbulencia se puede lograr colocando un puerto de entrada de gas por debajo del nivel de los medios de cultivo acuosos para que el gas que entra en el biorreactor burbujee hacia la superficie del cultivo. Uno o más puertos de salida de gas permiten que escape el gas, lo que evita la acumulación de presión en el biorreactor. Preferiblemente, un puerto de salida de gas conduce a una válvula "unidireccional" que evita que los microorganismos contaminantes entren en el biorreactor.

[0061] Los ejemplos específicos de biorreactores, condiciones de cultivo y métodos de crecimiento de propagación heterótrofos descritos aquí se pueden combinar de cualquier manera adecuada para mejorar las eficiencias del crecimiento microbiano y la producción de lípidos y/o proteínas.

Concentración de microalgas después de la fermentación

[0062] Los cultivos de microalgas generados según los métodos anteriormente descritos producen biomasa de microalgas en medios de fermentación. Para preparar la biomasa para su uso como composición de un producto industrial, la biomasa se concentra a partir del medio de fermentación o se o recolecta de él. En el momento de recolectar la biomasa de microalgas del medio de fermentación, la biomasa comprende predominantemente células intactas suspendidas en un medio de cultivo acuoso. Para concentrar la biomasa, se realiza un paso de deshidratación. La deshidratación o concentración se refiere a la separación de la biomasa del caldo de fermentación u otro medio líquido, al igual que la separación sólido-líquido. Por lo tanto, durante la deshidratación, se retira el medio de cultivo de la biomasa (por ejemplo, drenando el caldo de fermentación a través de un filtro que retiene la biomasa), o bien se retira la biomasa del medio de cultivo. Los procesos comunes de deshidratación incluyen la centrifugación, la filtración y el uso de presión mecánica. Estos procesos se pueden usar individualmente o en cualquier combinación.

[0063] La centrifugación implica el uso de la fuerza centrífuga para separar mezclas. Durante la centrifugación, los componentes más densos de la mezcla migran fuera del eje de la centrífuga, mientras que los componentes menos densos de la mezcla migran hacia el eje. Al aumentar la fuerza gravitacional efectiva (es decir, al aumentar la velocidad de centrifugación), el material más denso, como los sólidos, se separa del material menos denso, como los líquidos, y, por lo tanto, se separa según la densidad. La centrifugación de biomasa y caldo u otra solución acuosa forma una pasta concentrada que comprende las células de microalgas. La centrifugación no elimina cantidades significativas de agua intracelular. De hecho, después de la centrifugación aun puede haber una cantidad sustancial de humedad superficial o libre en la biomasa (por ejemplo, más del 70 %), por lo que la centrifugación no se considera un paso de secado.

[0064] La filtración también se puede usar para deshidratar. Un ejemplo de filtración que es adecuado es la filtración de flujo tangencial (TFF), también conocida como filtración de flujo cruzado. La filtración de flujo tangencial es una técnica de separación que usa sistemas de membrana y fuerza de flujo para separar los sólidos de los líquidos. Para un método de filtración adecuado ilustrativo, véase Geresh, Carb. Polym. 50,183 189 (2002), que describe el uso de un filtro de fibra hueca de 0,45 |_im de MaxCell A/G Technologies. Consulte también, por ejemplo, los dispositivos Millipore Pellicon®, usados con membranas de 100 kD, 300 kD, 1000 kD (número de catálogo P2C01MC01), 0,1 |_im (número de catálogo P2VVPPV01), 0,22 |_im (número de catálogo P2GVPPV01) y 0,45 |_im (número de catálogo P2HVMPV01). El retenido preferiblemente no pasa a través del filtro a un nivel significativo, y el producto en el retenido preferiblemente no se adhiere al material del filtro. TFF también se puede realizar utilizando sistemas de filtración de fibra hueca. Son adecuados los filtros con un tamaño de poro de al menos aproximadamente 0,1 micrómetros, por ejemplo, aproximadamente 0,12, 0,14, 0,16, 0,18, 0,2, 0,22, 0,45, o al menos aproximadamente 0,65 micrómetros. Los tamaños de poro preferidos de TFF permiten que fluyan a través los solutos y los desechos en el caldo de fermentación, pero no las células microbianas.

[0065] La deshidratación también puede verse afectada por la presión mecánica aplicada directamente a la biomasa para separar el caldo de fermentación líquido de la biomasa microbiana suficiente para deshidratar la biomasa, pero no para causar la lisis predominante de las células. Se puede aplicar presión mecánica para deshidratar la biomasa microbiana usando, por ejemplo, un filtro prensa de banda. Un filtro prensa de banda es un dispositivo de deshidratación que aplica presión mecánica a un lodo (por ejemplo, biomasa microbiana extraída directamente del fermentador o biorreactor) que pasa entre las dos bandas tensadas a través de una serpentina de rodillos de diámetro decreciente. El filtro prensa de banda en realidad puede dividirse en tres zonas: la zona de gravedad, donde el agua/líquido de drenaje libre se drena por gravedad a través de una banda porosa; una zona de cuña, donde se preparan los sólidos para la aplicación de presión; y una zona de presión, donde se aplica una presión ajustable a los sólidos drenados por la gravedad.

[0066] Después de la concentración, la biomasa de microalgas se puede procesar, como se describe a continuación en este caso, para producir torta envasada al vacío, escamas de algas, homogeneizado de algas, polvo de algas, harina de algas o aceite de algas.

Composición química de la biomasa de microalgas

[0067] La biomasa de microalgas generada por los métodos de cultivo descritos aquí comprende aceite y/o proteína de microalgas, así como otros constituyentes generados por los microorganismos o incorporados por los microorganismos a partir del medio de cultivo durante la fermentación.

[0068] Se ha generado biomasa de microalgas con un alto porcentaje de acumulación de aceite/lípidos en peso seco usando diferentes métodos de cultivo, incluidos los métodos conocidos en la técnica. La biomasa de microalgas con un mayor porcentaje de aceite/lípidos acumulados es útil de acuerdo con la presente descripción. Se han descrito cultivos de Chlorella vulgaris con hasta un 56,6 % de lípidos en peso seco de células (DCW) en cultivos estacionarios que han crecido en condiciones autótrofas usando altas concentraciones de hierro (Fe) (Li et al., Bioresource Technology 99(11):4717-22 (2008). Nanochloropsis sp. y cultivos de Chaetoceros calcitrans con 6 0% de lípidos en dCw y 39,8 % de lípidos en DCW, respectivamente, que han crecido en un fotobiorreactor en condiciones de privación de nitrógeno también se han descrito (Rodolfi et al., Biotechnology & Bioengineering (2008)). Se han descrito cultivos de incisión de Parietochloris con aproximadamente un 30 % de lípidos en DCW cuando crecen de manera fototrópica y en condiciones bajas de nitrógeno (Solovchenko et al., Journal of Applied Phycology 20: 245-251 (2008). Chlorella protothecoides puede producir hasta un 55 % de lípidos en DCW cuando crece en determinadas condiciones heterótrofas con falta de nitrógeno (Miao y Wu, Bioresource Technology 97:841-846 (2006)). Se ha descrito que otras especies de Chlorella, incluidas Chlorella emersonii, Chlorella sorokiniana y Chlorella minutissima, acumularon hasta un 63 % de aceite en DCW cuando crecieron en biorreactores de tanque agitado en condiciones de medios bajos en nitrógeno (Illman et al., Enzyme and Microbial Technology 27:631-635 (2000). Se ha informado de un porcentaje de lípidos aun mayor en DCW, incluido un 70 % de lípidos en cultivos de Dumaliella tertiolecta que han crecido en condiciones de NaCl aumentado (Takagi et al., Journal of Bioscience and Bioengineering 101(3): 223-226 (2006)) y un 75 % de lípidos en cultivos de Botryococcus braunii (Banerjee et al., Critical Reviews in Biotechnology 22(3): 245-279 (2002)).

[0069] El crecimiento heterótrofo da como resultado un contenido de clorofila relativamente bajo (en comparación con los sistemas fototróficos, como estanques abiertos o sistemas de fotobiorreactores cerrados). El contenido reducido de clorofila que se encuentra en las microalgas que han crecido de manera heterotrófica (por ejemplo, Chlorella) también reduce el color verde en la biomasa en comparación con las microalgas que han crecido de manera fototrófica.

[0070] La biomasa de microalgas rica en aceite generada por los métodos de cultivo descritos aquí y útil conforme a la presente descripción comprende al menos un 10 % de aceite de microalgas en DCW (peso seco de células). En algunas formas de realización, la biomasa de microalgas comprende al menos un 15 %, 25 %, 50 %, 75 % o al menos un 90 % de aceite de microalgas en DCW.

[0071] El aceite de microalgas de la biomasa descrita aquí (o extraído de la biomasa) puede comprender glicerolípidos con una o más cadenas laterales de diferentes ésteres de ácidos grasos. Los glicerolípidos están compuestos por una molécula de glicerol esterificada a una, dos o tres moléculas de ácidos grasos, que pueden tener longitudes variables y grados de saturación variables. Se pueden preparar mezclas específicas de aceite de algas dentro de una sola especie de algas o mezclando la biomasa (o aceite de algas) de dos o más especies de microalgas.

[0072] Por lo tanto, la composición del aceite, es decir, las propiedades y proporciones de los constituyentes de ácidos grasos de los glicerolípidos, también se puede manipular combinando biomasa (o aceite) de al menos dos especies diferentes de microalgas. En algunas formas de realización, al menos dos de las diferentes especies de microalgas tienen diferentes perfiles de glicerolípidos. Las diferentes especies de microalgas se pueden cultivar juntas o por separado, como se describe en este caso, preferiblemente en condiciones heterótrofas, para generar los respectivos aceites. Las diferentes especies de microalgas pueden contener diferentes porcentajes de constituyentes de ácidos grasos distintos en los glicerolípidos de la célula.

[0073] En algunas formas de realización, el aceite de microalgas está compuesto principalmente por aceite monoinsaturado. En algunos casos, el aceite de algas es al menos un 20 % de aceite monoinsaturado en peso. En varias formas de realización, el aceite de algas es al menos un 25 %, 50 %, 75 % o más de aceite monoinsaturado en peso o en volumen. En algunas formas de realización, el aceite monoinsaturado es 18:1, 16:1, 14:1 o 12:1. En algunas formas de realización, el aceite de microalgas comprende al menos un 10 %, 20 %, 25 % o 50 % o más de ácido oleico esterificado o ácido alfa-linolénico esterificado en peso o en volumen. En al menos una forma de realización, el aceite de algas comprende menos del 10 %, menos del 5 %, menos del 3 %, menos del 2 %, o menos del 1 % en peso o en volumen, o está sustancialmente libre de ácido docosahexanoico esterificado (DHA (22:6)). Para ejemplos de producción de microalgas que contienen un alto contenido de DHA, como en Crypthecodinium cohnii, véanse las patentes de EE. UU. n.°: 7,252,979, 6,812,009 y 6,372,460.

[0074] La biomasa de microalgas generada por los métodos de cultivo descritos aquí y útil de acuerdo con las formas de realización de la presente descripción relacionadas con el alto contenido de proteína comprende típicamente al menos un 30 % de proteína en peso seco de células. En algunas formas de realización, la biomasa de microalgas comprende al menos un 40 %, 50 %, 75 % o más de proteína en peso seco de células. En algunas formas de realización, la biomasa de microalgas comprende del 30 al 75 % de proteína en peso seco de células o del 40 al 60 % de proteína en peso seco de células. En algunas formas de realización, la proteína en la biomasa de microalgas comprende al menos un 40 % de proteína cruda digerible. En otras formas de realización, la proteína en la biomasa de microalgas comprende al menos un 50 %, 60 %, 70 %, 80 %, o al menos un 90 % de proteína cruda digerible. En algunas formas de realización, la proteína en la biomasa de microalga comprende del 40 al 90 % de proteína cruda digerible, del 50 al 80 % de proteína cruda digerible, o del 60 al 75 % de proteína cruda digerible.

[0075] La biomasa de microalgas (y el aceite extraído de la misma), también puede incluir otros constituyentes producidos por las microalgas, o incorporados en la biomasa del medio de cultivo. Estos otros constituyentes pueden estar presentes en cantidades variables dependiendo de las condiciones de cultivo usadas y las especies de microalgas (y, si corresponde, el método de extracción usado para recuperar el aceite de microalgas de la biomasa). Los otros constituyentes pueden incluir, sin limitación, fosfolípidos (por ejemplo, lecitina de algas), carbohidratos, fibra soluble e insoluble, glicoproteínas, fitosteroles (por ejemplo, p-sitosterol, campesterol, estigmasterol, ergosterol y brasicasterol), tocoferoles, tocotrienoles, carotenoides (por ejemplo, a-caroteno, pcaroteno, y licopeno), xantófilas (por ejemplo, luteína, zeaxantina, a-criptoxantina y p-criptoxantina), proteínas, polisacáridos (por ejemplo, arabinosa, manosa, galactosa, galactosa de 6-metilo y glucosa) y varios compuestos orgánicos o inorgánicos (por ejemplo, selenio). Los esteroles de microalgas pueden tener efectos antiinflamatorios, antidesintegración de la matriz y mejora de la barrera de la piel cuando se incorporan en un producto para el cuidado de la piel, como se describe en la sección IV(f) y en el ejemplo 26.

[0076] En algunos casos, la biomasa comprende al menos 10 ppm de selenio. En algunos casos, la biomasa comprende al menos un 25 % p/p de polisacárido de algas. En algunos casos, la biomasa comprende al menos un 15 % p/p de glicoproteína de algas. En algunos casos, la biomasa comprende entre 0 y 115 mcg/g de carotenoides totales. En algunos casos, la biomasa comprende al menos un 0,5 % de fosfolípidos de algas. En algunos casos, el aceite derivado de la biomasa de algas contiene al menos 0,10 mg/g de tocotrienoles totales. En algunos casos, el aceite derivado de la biomasa de algas contiene entre 0,125 mg/g y 0,35 mg/g de tocotrienoles totales. En algunos casos, el aceite derivado de la biomasa de algas contiene al menos 5,0 mg/100 g de tocoferoles totales. En algunos casos, el aceite derivado de la biomasa de algas contiene entre 5,0 mg/100 g y 10 mg/100 g de tocoferoles.

PROCESAMIENTO DE LA BIOMASA DE MICROALGAS

[0077] El secado de la biomasa de microalgas, ya sea predominantemente intacta o en forma homogeneizada, es ventajoso para facilitar el procesamiento adicional o para el uso de la biomasa en los métodos y las composiciones descritos aquí. El secado se refiere a la eliminación de la humedad/del agua libre o superficial de la biomasa predominantemente intacta o la eliminación del agua superficial de un lodo de la biomasa homogeneizada (por ejemplo, mediante micronización).

[0078] En una forma de realización, la biomasa de microalgas concentrada se seca en tambor hasta obtener una forma de escama para producir escamas de algas, como se describe en la parte A de esta sección. En otra forma de realización, la biomasa de microalgas concentrada se seca mediante atomización o instantáneamente (es decir, se somete a un proceso de secado neumático) para formar un polvo que contiene células predominantemente intactas para producir polvo de algas, como se describe en la parte B de esta sección. En otra forma de realización, el aceite se extrae de la biomasa de microalgas concentrada para formar aceite de algas, como se describe en la parte C de esta sección.

A. Escama de algas

[0079] La escama de algas se prepara a partir de biomasa de microalgas concentrada que se aplica como una película a la superficie de un tambor rodante calentado. A continuación, los sólidos secos se raspan con un cuchillo o una cuchilla, lo que da como resultado pequeñas escamas. La patente de EE. UU. n.°: 6,607,900 describe el secado de la biomasa de microalgas usando un secador de tambor sin un paso previo de centrifugación (concentración), y dicho proceso se puede usar de acuerdo con los métodos de la presente descripción.

[0080] Debido a que la biomasa puede estar expuesta a altas temperaturas durante el proceso de secado, puede ser ventajoso añadir un antioxidante a la biomasa antes del secado. La adición de un antioxidante no solo protegerá la biomasa durante el secado, sino que también prolongará la vida útil de la biomasa de microalgas seca cuando se almacene. En una forma de realización preferida, se añade un antioxidante a la biomasa de microalgas antes del procesamiento posterior, como el secado o la homogeneización.

[0081] Adicionalmente, si hay un tiempo significativo entre la producción de la biomasa de microalgas deshidratada y los pasos de procesamiento posteriores, puede ser ventajoso pasteurizar la biomasa antes del secado. Los ácidos grasos libres de las lipasas se pueden formar si hay un tiempo significativo entre la producción y el secado de la biomasa. En una forma de realización, la biomasa de microalgas pasteurizada es una escama de algas.

B. Polvo de algas

[0082] El polvo de algas de la presente descripción se obtiene a partir de biomasa de microalgas concentrada usando un secador neumático o por pulverización (véase, por ejemplo, la patente de EE. UU. n.°: 6,372,460). En un secador por pulverización, el material en suspensión líquida se pulveriza en una dispersión de gotas finas en una corriente de aire caliente. El material arrastrado se seca rápidamente y forma un polvo seco. En algunos casos, también se puede usar un secador de combustión pulsada para lograr una textura en polvo en el material seco final. En otros casos, también se puede usar una combinación de secado por pulverización seguido del uso de un secador de lecho fluido para lograr las condiciones óptimas para la biomasa microbiana seca (véase, por ejemplo, la patente de EE. UU. n.° 6,255,505). Como alternativa, los secadores neumáticos también se pueden usar en la producción de polvo de algas. Los secadores neumáticos extraen o arrastran el material que se va a secar en una corriente de aire caliente. Mientras que el material es arrastrado por el aire caliente, la humedad se elimina rápidamente. A continuación, el material seco se separa del aire húmedo y el aire húmedo se recircula para su posterior secado.

C. Harina de algas

[0083] La harina de algas de la presente descripción se prepara a partir de biomasa de microalgas concentrada que se ha lisado mecánicamente y el homogeneizado secado por aspersión o ultrarrápido (o secado usando otro sistema de secado neumático). La producción de harina de algas requiere que las células sean lisadas para liberar su aceite y que la pared celular y los componentes intracelulares sean micronizados o reducidos en tamaño de partícula a un tamaño promedio de no más de 10 |_im. El aceite, el agua y las partículas micronizadas resultantes se emulsionan de manera que el aceite no se separe de la dispersión antes del secado. Por ejemplo, se puede usar un disruptor de presión para bombear una célula que contiene lodo a través de una válvula de orificio restringido para lisar las células. Se aplica alta presión (hasta 1.500 bar), seguido de una expansión instantánea a través una boquilla de salida. La disrupción de la célula se realiza mediante tres mecanismos diferentes: impacto sobre la válvula, alto cizallamiento del líquido en el orificio y caída repentina de la presión en la descarga, lo que provoca una explosión de la célula. El método libera moléculas intracelulares. Se puede usar un homogeneizador Niro (Niro Soavi GEA) (o cualquier otro homogeneizador a alta presión) para procesar células en partículas predominantemente de 0,2 a 5 micras de longitud. El procesamiento de la biomasa de algas a alta presión (aproximadamente 1000 bar) normalmente lisis superior al 90 % de las células y reduce el tamaño de partícula a menos de 5 micras.

[0084] Alternativamente, se puede usar un molino de bolas. En un molino de bolas, las células se agitan en suspensión con pequeñas partículas abrasivas, como perlas. Las células se rompen debido a las fuerzas de cizallamiento, el molido entre las perlas y las colisiones con las perlas. Las perlas rompen las células para liberar el contenido celular. En una forma de realización, la biomasa de algas se rompe y se forma en una emulsión estable usando un molino de bolas Dyno-mill ECM Ultra (CB Mills). Las células también se pueden romper mediante fuerzas de cizallamiento, como con el uso de mezclas (como, por ejemplo, con una batidora Waring o de alta velocidad), la prensa francesa o incluso la centrifugación en caso de paredes celulares débiles para romper las células. En la patente de EE. UU. n.°: 5.330.913 se describe un molino de bolas adecuado que incluye detalles específicos sobre el tamaño de la bola y la cuchilla.

[0085] El producto inmediato de la homogeneización es un lodo de partículas de menor tamaño que las células originales que se suspende en aceite y agua. Las partículas representan desechos celulares. El aceite y el agua son liberados por las células. Se puede aportar agua adicional mediante medios acuosos que contengan las células antes de la homogeneización. Las partículas tienen preferiblemente forma de un homogeneizado micronizado. Si se deja reposar, algunas de las partículas más pequeñas pueden fusionarse. Sin embargo, se puede conservar una dispersión uniforme de partículas pequeñas sembrando con un estabilizador microcristalino, como la celulosa microcristalina.

[0086] Para formar la harina de algas, el lodo se seca mediante pulverización o instantáneamente retirando el agua y dejando un polvo seco que contiene desechos celulares y aceite. Aunque el contenido de aceite del polvo puede ser de al menos un 10, 25 o 50 % en peso del polvo seco, el polvo puede tener un sensación y apariencia seca en vez de grasosa (por ejemplo, sin aceite visible) y también puede fluir libremente cuando se agita. También se pueden añadir varios agentes de flujo (incluidos los productos derivados de sílice). Después del secado, el contenido de agua o humedad del polvo es normalmente inferior al 10 %, 5 %, 3 % o 1 % en peso. También se pueden utilizar otros secadores, como los secadores neumáticos o los secadores de combustión pulsada, para producir harina de algas.

[0087] El contenido de aceite de harina de algas puede variar dependiendo del porcentaje de aceite de la biomasa de algas. La harina de algas se puede producir a partir de biomasa de algas con diferentes contenidos de aceite. En determinadas formas de realización, la harina de algas se produce a partir de biomasa de algas con el mismo contenido de aceite. En otras formas de realización, la harina de algas se produce a partir de biomasa de algas de diferente contenido de aceite. En este último caso, se puede combinar la biomasa de algas con un contenido de aceite variable y luego realizar el paso de homogeneización. En otras formas de realización, primero se produce harina de algas con un contenido de aceite variable y luego se mezcla en varias proporciones para lograr un producto de harina de algas que contiene el contenido de aceite deseado final. En una forma de realización adicional, la biomasa de algas de diferentes perfiles de lípidos puede combinarse y luego homogeneizarse para producir harina de algas. En otra forma de realización, primero se produce harina de algas de diferentes perfiles de lípidos y luego se mezcla en varias proporciones para lograr un producto de harina de algas que contiene el perfil de lípidos final deseado.

D. Aceite de algas

[0088] El aceite de algas se puede separar de la biomasa lisada. La biomasa de algas que queda después de la extracción del aceite se denomina harina deslipidada, células deslipidadas o biomasa deslipidada. La harina deslipidada contiene menos aceite en peso seco o volumen que las microalgas contenidas antes de la extracción. Por lo general, se puede extraer del 50 al 90 % del aceite, de modo que la harina deslipidada contenga, por ejemplo, del 10 al 50 % del contenido de aceite de biomasa antes de la extracción.

[0089] En algunas formas de realización de la divulgación, el aceite de algas es al menos un 50 % p/p de ácido oleico y contiene menos de un 5 % de DHA. En algunas formas de realización del método de la divulgación, el aceite de algas es al menos un 50 % p/p de ácido oleico y contiene menos de un 0,5 % de DHA. En algunas formas de realización del método de la divulgación, el aceite de algas es al menos un 50 % p/p de ácido oleico y contiene menos de un 5 % de glicerolípidos que contienen una longitud de cadena de carbono superior a 18. En algunos casos, las células de algas de las que se obtiene el aceite de algas comprenden una mezcla de células de al menos dos especies diferentes de microalgas. En algunos casos, al menos dos de las diferentes especies de microalgas se han cultivado por separado. En al menos una forma de realización, al menos dos de las diferentes especies de microalgas tienen diferentes perfiles de glicerolípidos. En algunos casos, las células de algas se cultivan en condiciones heterótrofas. En algunos casos, todas las al menos dos especies diferentes de microalgas contienen al menos un 10 %, o al menos un 15 % de aceite en peso seco.

[0090] Las microalgas que contienen lípidos se pueden lisar para producir un lisado. Como se detalla aquí, el paso de lisar un microorganismo (también denominado lisis celular) se puede lograr mediante cualquier medio conveniente, incluida la lisis inducida por calor, añadiendo una base, añadiendo un ácido, usando enzimas, como proteasas y enzimas de degradación de polisacáridos, como amilasas, usando ultrasonido, lisis mecánica por presión y lisis mediante choque osmótico. Cada uno de estos métodos para lisar un microorganismo se puede usar como un único método o en combinación simultánea o secuencialmente. La extensión de la disrupción celular se puede observar mediante análisis microscópico. Usando uno o más de los métodos anteriores, normalmente se observa más del 70 % de rotura celular. Preferiblemente, la rotura celular es superior al 80 %, más preferiblemente superior al 90 % y de la manera más preferible aproximadamente el 100 %.

COMBINACIÓN DE LA BIOMASA DE MICROALGAS O MATERIALES DERIVADOS DE LA MISMA CON OTROS INGREDIENTES DE LUBRICANTES INDUSTRIALES

A. Sustitución de biomasa de algas, aceite de algas y derivados del aceite de algas en lubricantes industriales

[0091] En varias formas de realización, la biomasa de microalgas se puede sustituir por la totalidad o una parte del ingrediente de fluidos para metalistería convencionales, como lubricantes, emulsionantes y similares, en la medida en que los componentes de la biomasa de microalgas reemplacen los componentes convencionales correspondientes del mismo tipo.

B. Otros ingredientes de fluidos para metalistería

[0092] La biomasa de microalgas y el aceite de microalgas y los derivados del aceite se combinan con al menos otros ingredientes de fluidos para metalistería en métodos de la presente descripción para formar composiciones de fluidos para metalistería. El al menos otro ingrediente de fluidos para metalistería se puede seleccionar de entre ingredientes de fluidos para metalistería convencionales adecuados para su uso con la biomasa de microalgas o el aceite de microalgas con respecto al uso previsto de la composición. Dichos otros ingredientes de fluidos para metalistería incluyen, entre otros, agentes antiespumantes, agentes antimicrobianos, aglutinantes, biocidas, bactericidas, fungicidas, agentes quelantes, aditivos químicos, ajustadores de pH, emulsionantes, agentes lubricantes, aceites vegetales, aceites derivados del petróleo, derivados del petróleo, inhibidores de la corrosión, aditivos de presión extrema, antiespumantes, reservas alcalinas, agentes antivaho, acopladores, odorantes, tensioactivos, humectantes, modificadores de reología, colorantes y otros aditivos.

[0093] A continuación se describen ejemplos específicos de otros ingredientes de fluidos para metalistería. Cualquiera o más de estos se pueden combinar opcionalmente con biomasa de microalgas, aceite de microalgas o derivados del aceite de microalgas de acuerdo con la presente descripción para formar una composición de fluidos para metalistería. Los ingredientes descritos a continuación se categorizan por su beneficio o su modo de acción postulado en un fluido para metalistería. Sin embargo, se debe entender que estos ingredientes pueden, en algunos casos, proporcionar más de una función y/o operar a través de más de un modo de acción. Por lo tanto, las clasificaciones aquí se realizan por conveniencia y no pretenden limitar el ingrediente a esa aplicación o aplicaciones particulares mencionadas.

[0094] Se puede añadir opcionalmente una cantidad eficaz de un agente antiespumante a las composiciones de la presente descripción, preferiblemente de aproximadamente el 0,1 % a aproximadamente el 3 %, más preferiblemente de aproximadamente el 0,5 % a aproximadamente el 1 %, de la composición. El agente antiespumante reduce o controla las propiedades espumantes del fluido, por ejemplo, dichos agentes contribuyen a un nivel bajo aceptable de espuma. La cantidad exacta de agente antiespumante que se va a usar en las composiciones dependerá del agente antiespumante particular utilizado, ya que dichos agentes varían ampliamente en potencia.

[0095] Los agentes antiespumantes incluyen, pero no se limitan a, siliconas, ceras, nitratos de calcio y acetato de calcio.

[0096] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más agentes antimicrobianos, de manera que la composición resultante sea segura y eficaz para prevenir, prohibir o retardar el crecimiento microbiano en el fluido para metalistería. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,005 % al o aproximadamente el 6 %, más preferiblemente del 0,01 % al o aproximadamente el 3 % de agente antimicrobiano. Los agentes antimicrobianos pueden ser de amplio espectro o pueden dirigirse a tipos específicos de bacterias u hongos. La cantidad exacta de agente antimicrobiano que se va a usar en las composiciones dependerá del agente antimicrobiano particular utilizado, ya que dichos agentes varían ampliamente en potencia.

[0097] Los agentes antimicrobianos pueden incluir, pero de forma no limitativa, 1,2-benzisotiazolin-3-ona, omadina de sodio, fenílicos, p-cloro-m-cresol, carbamatos sustituidos por halógeno, derivados de isotiazolona, bromonitrilos dinitromorfolinas, anfotericina, triazina, BIT, MIT, sorbato de potasio, benzoato de sodio, e incluyen los vendidos con los nombres comerciales pyridinethione, polyquat, IPBC, OIT, CTAC, CMIT, glutaraldehyde, Bronopol, DBPNA, Grotan (Troy) y BIOBAN (Dow).

[0098] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más agentes quelantes, de manera que la composición resultante sea eficaz para complejos con iones de dureza del agua para estabilizar el fluido. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,005 % al o aproximadamente el 5 %, más preferiblemente del 0,01 % al o aproximadamente el 2 % de agente quelante.

[0099] Los agentes quelantes pueden incluir, pero de forma no limitativa, ácido etilendiaminotetraacético de sodio, ácido tetraacético de etilenglicol, fosfonatos y gluconatos.

[0100] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más ajustadores de pH, de manera que la composición resultante sea eficaz para mantener el pH deseado. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,005 % al o aproximadamente el 5 %, más preferiblemente del 0,01 % al o aproximadamente el 2 % de ajustador de pH. La cantidad exacta de agente de pH que se va a usar en las composiciones dependerá del agente de pH particular utilizado, ya que dichos agentes varían ampliamente en potencia.

[0101] Los ajustadores de pH pueden incluir, pero de forma no limitativa, hidróxidos alcalinos, hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, trietanolamina, trietilamina y alcanolaminas.

[0102] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más emulsionantes, de manera que la composición resultante mantenga el lubricante en suspensión. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,5 % al o aproximadamente el 15 %, más preferiblemente del 1 % al o aproximadamente el 10 % de emulsionante. La cantidad exacta de emulsionante que se va a usar en las composiciones dependerá del agente particular utilizado, ya que dichos agentes varían ampliamente en potencia.

[0103] Los emulsionantes pueden incluir, pero de forma no limitativa, sulfonato de sodio, jabones de ácidos grasos, etoxilatos no iónicos, sulfonatos sintéticos, aminas de ácidos grasos y anfóteros.

[0104] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más agentes lubricantes, de manera que la composición resultante proporcione o aumente la resistencia de la película o un límite eficaz para evitar el contacto de metal sobre metal. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,5 % al o aproximadamente el 90 % de agente lubricante.

[0105] Los agentes lubricantes pueden incluir, pero de forma no limitativa, aceites nafténicos, aceites parafínicos, ésteres de ácidos grasos, ésteres de alto peso molecular, ésteres de glicol, copolímeros de óxido de etileno, copolímeros de óxido de polipropileno, triglicéridos de origen natural, grafito, fluoruro de grafito, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, sulfuro de estaño y nitruro de boro.

[0106] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más inhibidores de la corrosión, de manera que la composición resultante sea eficaz para prevenir la oxidación de partes metálicas y herramientas que entren en contacto con la composición. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,005 % al o aproximadamente el 5 % de un inhibidor de la corrosión. También descubrimos que las composiciones para metalistería que comprenden biomasa de microalgas inhibían la corrosión)

[0107] Los inhibidores de la corrosión pueden incluir, pero de forma no limitativa, carboxilatos de amina, dicarboxilatos de amina, tricarboxilatos de amina, alcoholes de amina, boramidas, ácidos de arilsulfonamida, borato de sodio, molibdato de sodio, metasilicatos de sodio, metasilicatos de ácido succínico, derivados de ácido succínico, tolilo y benzotriazoles y tiadiazoles.

[0108] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más aditivos de presión extrema, de manera que la composición resultante sea eficaz para prevenir la soldadura de metal. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 5 % al o aproximadamente el 30 % de aditivos de presión extrema.

[0109] Los aditivos de presión extrema pueden incluir, pero de forma no limitativa, hidrocarburos sulfurados, ésteres de ácidos grasos sulfurados, parafinas halogenadas, ceras halogenadas, grasas halogenadas, ésteres halogenados y ésteres de fosfato.

[0110] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más modificadores de reología, de manera que la composición resultante demuestre una viscosidad y fluidez eficaces para el uso previsto de la composición. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,005 % al o aproximadamente el 5 %, más preferiblemente del 0,01 % al o aproximadamente el 2 % de modificadores de reología.

[0111] Los modificadores de reología pueden incluir, pero de forma no limitativa, hidroxietilcelulosa, carboximetilcelulosa, goma xantana, goma guar, almidón o celulosa polianiónica.

[0112] Las composiciones para metalistería de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más tensioactivos, de manera que la composición resultante demuestre una humectabilidad y capacidad de limpieza eficaces. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,01 % al o aproximadamente el 25 %, más preferiblemente del 0,1 % al o aproximadamente el 10 % de tensioctivos.

[0113] Los tensioactivos pueden incluir, pero de forma no limitativa, alcoholes alcoxilados, nonilfenoles alcoxilados.

. omposcones e u rcan es n usraes e omasa e mcroagas, ace e e agas y erva os e aceite de algas

[0114] En un aspecto se proporcionan composiciones para metalistería que comprenden al menos un 1 % p/p de biomasa de microalgas y/o aceite de microalgas y/o derivado del aceite de microalgas. En algunas formas de realización, las composiciones comprenden al menos un 2 %, al menos un 5 %, al menos un 10 %, al menos un 15 %, al menos un 20 %, al menos un 25 %, al menos un 30 %, al menos un 35 %, al menos un 40 %, al menos un 45 %, al menos un 50 %, al menos un 55 %, al menos un 60 %, al menos un 65 %, al menos un 70 %, al menos un 75 %, al menos un 80 %, al menos un 85 %, al menos un 90 %, o al menos un 95 % de biomasa de microalgas y/o aceite de microalgas y/o derivado del aceite de microalgas. El resto de una composición de fluidos para metalistería conforme a la presente descripción comprende agua u otros ingredientes convencionales, incluidos los identificados aquí.

[0115] Las composiciones de fluidos para metalistería pueden estar en forma de un fluido concentrado. En otros casos, las composiciones de fluidos para metalistería de la presente descripción están en forma diluida.

[0116] La biomasa de microalgas útil en las composiciones de fluidos para metalistería de la presente descripción puede derivar de una o más especies de microalgas cultivadas y/o modificadas genéticamente, como se describe en este caso.

[0117] En algunas formas de realización, las composiciones de fluidos para metalistería comprenden al menos un 1 % p/p de aceite de microalgas, o un porcentaje mayor, como se ha descrito anteriormente. El aceite de microalgas se deriva de cultivos de microalgas que han crecido en condiciones heterótrofas o que comprenden al menos un 10 % de aceite en peso seco de células, como se describe en este caso. En algunos casos, las microalgas pueden modificarse genéticamente.

[0118] En una forma de realización, se proporciona un método para preparar una composición de lubricante, que comprende (i) cultivar una población de microalgas en condiciones para generar biomasa de microalgas que comprende al menos un 50 % de aceite de microalgas en peso seco, (ii) recolectar la biomasa del cultivo de microalgas, (iii) realizar uno o más pasos de procesamiento opcionales, por ejemplo, secar la biomasa o extraer aceite de la biomasa, (iv) combinar la biomasa con al menos otro ingrediente de lubricante para formar un lubricante.

COMPOSICIONES PARA BARRER EL SUELO

[0119] En uso, las composiciones para barrer el suelo se esparcen sobre el suelo antes de la operación de barrido, para permitir que la composición recoja y retenga el polvo, partículas, fluido u otra basura acumulada en el suelo para que el suelo se pueda barrer de forma limpia por la acción de la escoba u otro agente de barrido. Por lo tanto, haciendo que el polvo, las partículas, el fluido o la basura se acumule en la composición de barrido, la operación de barrido también se puede realizar sin que se levante polvo bajo la acción de la escoba.

[0120] Las composiciones para barrer el suelo están compuestas convencionalmente por un material sólido finamente dividido y un agente humectante. Los vehículos sólidos, tales como serrín, cascarilla de arroz, cascarilla de avena, mazorcas de maíz y arena se han utilizado durante años como un medio al que se adhiere un agente humectante. La arena, cuando se usa, funciona como portador y limpiador abrasivo, así como también como compuesto densificante para asegurar que la composición para barrer "se adhiera" al suelo. Se pueden usar proporciones variables de arena, dependiendo de la edad y la composición del suelo que se está limpiando. Por ejemplo, con suelos recién acabados se suele retirar la arena de la composición. Sin embargo, a medida que un suelo envejece y se desgasta, se usa arena para asegurarse de que la composición se adhiera al suelo de manera eficaz y provoque una ligera abrasión para mejorar la limpieza.

[0121] Las composiciones convencionales para barrer el suelo comprenden típicamente un aceite derivado del petróleo, como un aceite mineral o un residuo de fondo del refinamiento del petróleo, como agente humectante que sirve, además, como agente de control de polvo. Mientras a menudo es eficaz, el aceite derivado del petróleo presenta la desventaja de que el compuesto para barrer saturado de aceite se convierte en un contaminante ambiental, cuya eliminación a menudo puede ser difícil.

[0122] Un olor desagradable característico del aceite derivado del petróleo es una desventaja adicional de algunas composiciones convencionales para barrer el suelo.

[0123] Se han incorporado alternativas derivadas biológicamente a los agentes humectantes de aceite derivado del petróleo en las composiciones para barrer el suelo que demuestran características de olor mejoradas y mejoran la desventaja de los contaminantes ambientales característica de las composiciones para barrer el suelo preparadas con aceite derivado del petróleo. Algunas alternativas de agentes humectantes "naturales" incluyen aceites vegetales y agua.

[0124] Una desventaja adicional de algunas composiciones convencionales para barrer el suelo es comprenden aceite derivado del petróleo o aceite vegetal o es, durante el almacenamiento, el agente humectante de aceite.

[0125] Por lo tanto, existe una necesidad continua de desarrollar composiciones eficaces para barrer el suelo que eviten los problemas inherentes de olor, eliminación y fuga de un aditivo de aceite a base de petróleo, o al menos reduzcan el contenido de aceite a base de petróleo, pero al mismo tiempo, aun proporcionará el control eficaz del polvo normalmente asociado con el uso de aceite.

[0126] En un aspecto, se proporciona un método para combinar biomasa de microalgas con al menos otro ingrediente para barrer el suelo para formar una composición para barrer el suelo.

[0127] En algunos casos, la composición para barrer el suelo formada por la combinación de biomasa de microalgas comprende al menos un 1 %, al menos un 5 %, al menos un 10 %, al menos un 25 %, al menos un 50 %, al menos un 70 %, o al menos un 90 % p/p de biomasa de microalgas. En algunas formas de realización, el aceite de biomasa de microalgas de la composición para barrer el suelo tiene un perfil de ácidos grasos de al menos un 40 %, al menos un 50 %, al menos un 60 %, al menos un 70 %, al menos un 80 %, al menos un 85 %, al menos un 90 %, o al menos un 95 % de ácido oleico. En algunas formas de realización, el aceite de biomasa de microalgas de la composición para barrer el suelo tiene un perfil de ácidos grasos de al menos un 40 %, al menos un 50 %, al menos un 60 %, al menos un 70 %, o al menos un 75 % de ácido láurico. En algunos casos, el perfil de ácidos grasos tiene menos de un 6 %, 5 %, 4 %, 3 %, 2 %, 1 %, 0,9 %, 0,8 %, 0,7 %, 0,6 %, 0,5 %, 0,4 %, 0,3 %, 0,2 %, 0,1 %, 0,05 % o 0,01 % de ácidos grasos poliinsaturados.

[0128] En algunos casos, la composición para barrer el suelo formada por la combinación de biomasa de microalgas comprende al menos un 1 %, al menos un 5 %, al menos un 10 %, al menos un 25 %, al menos un 50 %, al menos un 70 %, o al menos un 90 % p/p de biomasa de microalgas deslipidada.

[0129] En algunos casos, la composición para barrer el suelo comprende células de microalgas predominantemente intactas. En algunos casos, la composición para barrer el suelo comprende al menos un 50 % de células intactas, o al menos un 60 %, al menos un 70 %, o al menos un 80 % de células intactas, o al menos un 90 % de células intactas.

[0130] En algunos casos, la composición para barrer el suelo formada por la combinación de biomasa de microalgas comprende predominantemente harina de microalgas deslipidada. En algunos casos, la composición para barrer el suelo comprende al menos un 50 %, o al menos un 60 %, al menos un 70 %, al menos un 80 % o al menos un 90 % de harina de microalgas deslipidada.

[0131] En algunos casos, la composición para barrer el suelo formada por la combinación de biomasa de microalgas comprende una mezcla de harina de microalgas deslipidada y células de microalgas intactas. En algunos casos, la composición para barrer el suelo comprende una mezcla de partes iguales de harina de microalgas deslipidada y células de microalgas intactas.

A. Sustitución de biomasa de algas, aceite de algas y derivados del aceite de algas en los productos para barrer el suelo

[0132] En algunos casos, la biomasa de microalgas se puede sustituir por otros componentes que, de otro modo, se incluirían de forma convencional en un producto para barrer el suelo. En al menos una forma de realización, la composición para barrer el suelo formada por los métodos de la presente descripción está libre de aceite distinto del aceite de microalgas aportado por la biomasa de microalgas y atrapado en ella.

[0133] En varias formas de realización, la biomasa de microalgas se puede sustituir por la totalidad o una parte de los ingredientes convencionales para barrer el suelo, como absorbentes, abrasivos, vehículos y similares, en la medida en que los componentes de la biomasa de microalgas reemplacen los componentes convencionales correspondientes del mismo tipo, o sustituir adecuadamente los componentes convencionales para impartir las características deseadas a la composición para barrer el suelo.

[0134] En algunos casos, el aceite de microalgas se puede sustituir por aceites usados de forma convencional en composiciones para barrer el suelo. Como se describe aquí, los aceites producidos por microalgas se pueden adaptar mediante condiciones de cultivo o ingeniería de vías de lípidos para comprender componentes de ácidos grasos particulares. Por lo tanto, los aceites generados por las microalgas de la presente descripción se pueden usar para reemplazar los ingredientes convencionales para barrer el suelo, como aceites minerales, aceites vegetales y similares. En al menos una forma de realización, la composición para barrer el suelo formada por los métodos de la presente descripción está libre de aceite que no sea aceite de microalgas.

B. Otros ingredientes para barrer el suelo

[0135] La biomasa de microalgas y el aceite de microalgas se combinan con al menos otro ingrediente para barrer el suelo en los métodos de la presente descripción para formar composiciones para barrer el suelo. El al menos otro ingrediente para barrer el suelo se puede seleccionar de entre ingredientes convencionales para barrer el suelo adecuados para el uso con la biomasa de microalgas o el aceite de microalgas con respecto al uso previsto de la composición. Dichos otros ingredientes para barrer el suelo incluyen, sin limitación, absorbentes, abrasantes, aglutinantes, agentes antimicrobianos, aceites vegetales, aceites derivados del petróleo, odorantes, colorantes, agentes de ponderación y otros aditivos.

[0136] A continuación se describen ejemplos específicos de otros ingredientes para barrer el suelo. Cualquiera o más de estos se puede combinar opcionalmente con biomasa de microalgas, aceite de microalgas, o derivados conforme a la presente descripción para formar una composición para barrer el suelo. Los ingredientes descritos a continuación se clasifican por su beneficio o su modo de acción postulado en una composición para barrer el suelo. Sin embargo, debe entenderse que estos ingredientes pueden proporcionar, en algunos casos, más de una función y/u operar a través de más de un modo de acción. Por lo tanto, las clasificaciones aquí se realizan por conveniencia y no pretenden limitar el ingrediente a esa aplicación o aplicaciones particulares mencionadas.

[0137] Se puede añadir opcionalmente una cantidad eficaz de uno o más agentes absorbentes a las composiciones de la presente descripción, preferiblemente de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 90 %, más preferiblemente de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 70 %, de la composición. El agente absorbente atrae líquidos o partículas sólidas. La cantidad exacta de agente absorbente que se va a usar en las composiciones dependerá del agente absorbente particular utilizado, ya que dichos agentes varían ampliamente en potencia y varían en selectividad.

[0138] Los ejemplos de agentes absorbentes incluyen, entre otros, mazorcas de maíz molidas, cascarillas de soja, celulosa, serrín, tejido de algodón, periódico, superabsorbentes, copolímeros de acrilato, carbonato de calcio y cloruro de calcio.

[0139] Se puede añadir opcionalmente una cantidad eficaz de uno o más agentes aglutinantes a las composiciones de la presente descripción, preferiblemente de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 20 % de la composición. El agente aglutinante se une. Los agentes aglutinantes pueden incluir aceite vegetal, borras de neutralización, aceite ácido, glicerina, aceite mineral, cera de parafina y caucho.

[0140] Los ejemplos de agentes aglutinantes pueden incluir agua, aceite vegetal, borras de neutralización, aceite ácido, glicerina, aceite mineral, cera de parafina, caucho y neumáticos procesados.

[0141] Se puede añadir opcionalmente una cantidad eficaz de uno o más agentes de ponderación a las composiciones de la presente descripción, preferiblemente de aproximadamente un 1 % a aproximadamente un 20 % de la composición. El agente de ponderación añade masa a la composición e influye en sus propiedades de flujo o esparcimiento.

[0142] Los ejemplos de agentes de ponderación pueden incluir arena, sílice, ceniza volcánica, polvo de mármol, piedra caliza y colorantes.

[0143] Las composiciones para barrer el suelo de la presente descripción pueden contener una cantidad eficaz de uno o más agentes antimicrobianos, de manera que la composición resultante sea segura y eficaz para prevenir, prohibir o retardar el crecimiento microbiano en el barrido del suelo. Las composiciones contienen preferiblemente del o aproximadamente el 0,005 % al o aproximadamente el 6 %, más preferiblemente del 0,01 % al o aproximadamente el 3 % de agente antimicrobiano. Los agentes antimicrobianos pueden ser de amplio espectro o pueden dirigirse a tipos específicos de bacterias u hongos. La cantidad exacta de agente antimicrobiano que se va a usar en las composiciones dependerá del agente antimicrobiano particular utilizado, ya que dichos agentes varían ampliamente en potencia.

[0144] Los agentes antimicrobianos pueden incluir, pero de forma no limitativa, 1,2-benzisotiazolin-3-ona, omadina de sodio, fenoles, p-cloro-m-cresol, carbamatos sustituidos por halógeno, derivados de isotiazolona, bromonitrileos, dinitromorfolinas, anfotericina, triazina, BIT, MIT, sorbato de potasio, benzoato de sodio, e incluyen los vendidos con los nombres comerciales Proxel GXL, pyridinethione, polyquat, IPBC, OIT, CTAC, CMIT, glutaraldehyde, Bronopol, DBPNA, Grotan (Troy) o BIO^bAN (Dow), como los vendidos por Chantal Pharmaceutical of Los Angeles, California, con los nombres comerciales ETHOCYN y CYOCTOL, y 2-(5-ethoxy hept-1 -yl)bicylo[3.3.0]octanone).

C. Composiciones para barrer el suelo de biomasa de microalgas, aceite de algas y derivados de aceite de algas

[0145] En un aspecto, se proporcionan composiciones para barrer el suelo que comprenden al menos un 1 % p/p de biomasa de microalgas y/o aceite de microalgas y/o derivado del aceite de microalgas. En algunas formas de realización, las composiciones comprenden al menos un 2 %, al menos un 5 %, al menos un 10 %, al menos un 15 %, al menos un 20 %, al menos un 25 %, al menos un 30 %, al menos un 35 %, al menos un 40 %, al menos un 45 %, al menos un 50 %, al menos un 55 %, al menos un 60 %, al menos un 65 %, al menos un 70 %, al menos un 75 %, al menos un 80 %, al menos un 85 %, al menos un 90 % o al menos un 95 % de biomasa de microalgas y/o aceite de microalgas y/o derivado del aceite de microalgas. El resto de una composición para barrer el suelo conforme a la presente descripción comprende agua u otros ingredientes convencionales, incluidos los identificados aquí.

[0146] En algunas formas de realización, las composiciones de la presente descripción comprenden al menos un 1 % p/p de biomasa de microalgas, o un porcentaje mayor, como se ha descrito anteriormente. La biomasa de microalgas comprende al menos un 10 % de aceite de microalgas en peso seco y puede incluir cantidades mayores de aceite de microalgas, así como otros constituyentes, como se describe en este caso.

[0147] La biomasa de microalgas útil en las composiciones para barrer el suelo de la presente descripción puede derivar de una o más especies de microalgas cultivadas y/o modificadas genéticamente, como se describe en este caso.

[0148] En algunas formas de realización, las composiciones para barrer el suelo proporcionadas comprenden aquí al menos un 1 % p/p de aceite de microalgas, o un porcentaje mayor, como se ha descrito anteriormente. El aceite de microalgas se deriva de cultivos de microalgas que han crecido en condiciones heterótrofas o que comprenden al menos un 10 % de aceite en peso seco, como se describe en este caso. En algunos casos, las microalgas pueden modificarse genéticamente.

[0149] Las composiciones para barrer el suelo proporcionadas aquí comprenden al menos un 1 % p/p de aceite de microalgas, o un porcentaje mayor, como se ha descrito anteriormente. El aceite de microalgas se deriva de cultivos de microalgas que han crecido en condiciones heterótrofas o que comprenden al menos un 10 % de aceite en peso seco de células, como se describe en este caso. En algunos casos, las microalgas pueden modificarse genéticamente.

[0150] En un aspecto, las composiciones para barrer el suelo proporcionan ventajas sobre otras composiciones para barrer el suelo. Por ejemplo, las composiciones para barrer el suelo a base de aceite no se pueden desechar sin restricciones ambientales y dejan un residuo aceitoso al barrer. Los compuestos para barrer a base de agua no se pueden esparcir sobre un área completa del suelo, sino que deben expandirse en una línea y barrerse rápidamente.

EJEMPLOS

[0151] Los ejemplos siguientes se ofrecen para ilustrar, pero no límitar, la invención reivindicada.

EJEMPLO 1

[0152] Las cepas se prepararon y crecieron heterótrofamente, como se ha descrito anteriormente y en las WO2008/151149, WO2010/063031, WO2010/045368, WO2010/063032; WO2011/150411, WO2013/158938,61/923,327, presentadas el 3 de enero de 2014; la PCT/US2014/037898, presentada el 13 de mayo de 2014 y en la US 8,557,249. La muestra IA se refiere al aceite de triglicéridos de las células de Chlorella prototecoides (Auxeochlorella) (UTEX 250). Las muestras IB-IG son aceite aislado de varias cepas originarias de Prototheca moriformis (UTEX 1435) que se prepararon y cultivaron para lograr el perfil de ácidos grasos indicado. Las cepas UTEX 250 y 1435 están disponibles en la colección de cultivos de algas de la Universidad de Texas en Austin.

EJEMPLO 2

[0153] En los siguientes ejemplos y tablas, se preparó una biomasa de algas de microalgas que ha crecido heterótrofamente, como se ha descrito anteriormente y en las WO2008/151149, w O2010/063031, WO2010/045368, WO2010/063032, WO2011/150411, WO2013/158938, 61/923,327, presentadaS el 3 de enero de 2014, la PCT/US2014/037898, presentada el 13 de mayo de 2014 y en la US 8,557,249. Las muestras de biomasa IIA a IIE de la tabla II se aislaron de varias cepas originadas de Prototheca moriformis (UTEX 1435) que se prepararon y cultivaron para lograr el perfil de ácidos grasos indicado. La harina de algas deslipidada se preparó a partir de biomasa de microalgas seca, como se describe anteriormente. El tamaño de partícula se evaluó con un analizador de tamaño de partícula por difracción láser Microtrac.

T l II. Pr i l i m

EJEMPLO 3: DISPERSIONES DE BIOMASA DE ALGAS PRESECADA EN AGUA

[0154] Este ejemplo describe un procedimiento usado para lograr una dispersión de una biomasa de microalgas previamente secada en agua que es similar a la de las células no secadas. El tamaño de partícula se evaluó con un analizador de tamaño de partícula por difracción láser Microtrac.

[0155] Después del crecimiento en la fermentación, las células de Prototheca moriforimis UTEX 1435 se caracterizaron por una distribución de tamaño de partícula mostrada en la tabla III. Las células secas Prototheca moriformis formaron grupos de 40 - 4.000 |_im de tamaño en forma de copos de polvo. Se añadió biomasa de microalgas seca al agua con una carga del 15 % en peso. A continuación, la mezcla se mezcló con un mezclador vertical de bajo cizallamiento durante 15 segundos. Se obtuvo una dispersión uniforme. La solución resultante se mezcló luego con un mezclador estacionario de alto cizallamiento Silverson a 10.000 rpm durante un minuto. La tabla III muestra la distribución de tamaño de partícula húmeda de la biomasa de microalgas presecada resuspendida en agua.

[0156] Estos resultados indican que las técnicas de mezcla practicadas fueron suficientes para generar una distribución de tamaño de partícula que se aproxima a la distribución de tamaño de partícula presecada de las células en el caldo de fermentación.

T l III. Di ri i n m ñ r í l

EJEMPLO 4: PELÍCULAS SECAS PREPARADAS CON BIOMASA DE MICROALGAS

[0157] Este ejemplo describe formulaciones de lubricantes de biomasa de microalgas y su recubrimiento sobre aluminio calentado para formar películas.

[0158] Antes de la formulación, las muestras de biomasa de microalgas seca se caracterizaron por propiedades mencionadas en la tabla II. Las formulaciones de lubricantes base se prepararon según las recetas mencionadas en la tabla IV. Los componentes de la formulación incluían carboximetilcelulosa (FinnFix LC) y tensioactivos, como lauril sulfato de sodio (Ambion), Tergitol Minfoam IX (Sigma) y Tween 20. También se examinó un biocida, WT-22 (Anchor Drilling Fluids), que contiene formaldehído y Proxel GXL que contiene 1,2-benzisothiazolin-3-ona en dipropilenglicol (Excel Industries). Se utilizó Proxel GXL al 10 %-100 % de la cantidad de dosificación de WT-22. Cuando se usó Proxel GXL en vez de WT-22, el porcentaje en peso de agua desionizada se ajustó en consecuencia (véase la tabla IV) para producir una formulación de lubricante que alcanzó el 100 %. WT-22 o Proxel GXL fueron eficaces como biocidas. La mezcla de las formulaciones concentradas se logró con un mezclador vertical de alto cizallamiento Silverson. Al mezclar, el pH de cada formulación se elevó a aproximadamente 8,8 - 9,2 mediante la adición de una base (típicamente NaOH, KOH, NH4OH, TEA o similares). Las formulaciones se almacenaron en frascos de vidrio en condiciones ambientales hasta su evaluación. Estas fórmulas implicaban una suspensión al 25 % de biomasa de microalgas, de manera que una dilución 9:1 (dilución 10X) con agua produciría una solución de biomasa de microalgas al 2,5 %. Las distribuciones de tamaño de partícula promedio para una suspensión al 2,5 % de biomasa de microalgas (biomasa oleica media de la Tabla II) en agua se muestran en la tabla IVa.

Tabla IV. Formulaciones de lubricantes preparadas con biomasa de microalgas

Tabla IVa. Tamaño de partícula para formulaciones acuosas de lubricantes con un 2,5 % de biomasa de microalgas intacta

[0159] Al mezclar, cada suspensión mostró una suspensión uniforme a lo largo de un periodo de dos días. Se descubrió que una concentración CMC entre el 1 % y el 3 % producía una solución capaz de mantener en suspensión células de microalgas secas. Una concentración de Tergitol Minfoam IX del 0,5 % produjo una tensión superficial adecuada para recubrir metales y mitigar el efecto Leidenfrost.

[0160] Antes de la evaluación del recubrimiento de pulverización, las formulaciones se diluyeron en agua a una dilución de 9:1. La formulación concentrada se pesó en un recipiente cónico de 50 ml. Luego se añadió agua DI y la mezcla se agitó hasta que era uniforme. Con la ayuda de una mezcla externa, dos boquillas de fluido, se aplicaron por pulverización formulaciones diluidas sobre una pletina de aluminio o acero calentada a 220 °C o 320 °C. Cada solución se atomizó con una línea de aire presurizada a 124,10 Pa (18 psi). Se seleccionó un ángulo de pulverización de 45° y una distancia de nueve pulgadas desde la pletina para un recubrimiento óptimo. Se usó una velocidad de aplicación de aproximadamente 30 ml/min durante 20 segundos para administrar la formulación de microalgas sobre la pletina.

[0161] Las películas secas se evaluaron mediante microscopía óptica. Las películas formadas sobre una pletina de aluminio calentada s 220 °C se caracterizaron por cuerpos de aceite encapsulados en gran parte intactos con pocas gotas de aceite libres. Las películas formadas en una pletina de aluminio o acero calentada a 320 °C, por el contrario, se caracterizaron por menos cuerpos de aceite encapsulados intactos y un número mayor de gotas de aceite libres. Ambos regímenes de temperatura dieron como resultado películas que eran secas, estables y resistentes a la disrupción física.

[0162] Estos resultados demuestran condiciones y formulaciones que comprenden aceite de algas microencapsulado capaz de generar películas sólidas que se adhieren a una superficie metálica.

EJEMPLO 5: COEFICIENTES DE FRICCIÓN DE LA BIOMASA DE ALGAS EN DIVERSAS CONDICIONES SEGÚN LO DETERMINADO MEDIANTE PRUEBAS DE PASADOR DE ACERO Y BLOQUES EN V FALEX

[0163] Este ejemplo compara las propiedades lubricantes de las formulaciones que comprenden biomasa de microalgas con las de las formulaciones con grafito bajo tensiones relevantes a los fluidos para metalistería.

[0164] Se usaron muestras de biomasa de microalgas IIA, IIB e IIC del ejemplo 2, muestras de biomasa tratada térmicamente, así como caldo de fermentación evaporado en las formulaciones y pruebas descritas a continuación. Las formulaciones se prepararon según las recetas en la tabla mencionadas en la tabla IV. La mezcla de las formulaciones concentradas se logró con un mezclador vertical de alto cizallamiento Silverson. El pH se ajustó a aproximadamente 8,8 - 9,2 con NaOH concentrado. Las formulaciones se mantuvieron en frascos de vidrio en condiciones ambientales hasta que se evaluaron. Antes de la evaluación del pasador y en V, estas fórmulas se diluyeron posteriormente con agua o se usaron sin diluir con agua hasta el valor final de sólidos indicado en la tabla VI.

[0165] Se evaluaron diferentes métodos de exposición al lubricante para administrar formulaciones al aparato de pasador y en V. Como se indica en la tabla VI, los bloques en V se sumergieron en el lubricante de prueba (húmedos), o se pulverizaron (secos) mientras se calentaban a diferentes temperaturas usando el procedimiento descrito en el ejemplo 4. Los bloques en V se recubrieron mientras se mantenían en condiciones ambientales, o cuando se indicara, mientras que los bloques descansaban en una placa caliente calentada a 220 °C o 320 °C.

Tabla V. Formulaciones concentradas

Tabla VI. Formulaciones evaluadas por las pruebas del aparato de pasador (pasador de prueba #8, acero SAE3135 de blo ue en V blo ue en V estándar acero A ⁱSI 1137

[0166] Los análisis 1-18 se llevaron a cabo de manera que las muestras de lubricante líquido se expusieron al pasador y aparato Falex mediante inmersión total. Para los análisis 1-8, las formulaciones se prepararon con células de microalgas secas de una cepa productora de alto contenido oleico o una cepa productora de alto contenido láurico. Estas formulaciones se caracterizaron por coeficientes de fricción inferiores a 0,08. El análisis 18 evaluó la formulación que comprende grafito. En la prueba Falex de inmersión total, esta formulación se caracterizó por un coeficiente de fricción de 0,075.

[0167] Los análisis 9-17 cuestionaron las formulaciones preparadas con microalgas secas que se calentaron a temperaturas de 175 °C o 315 °C durante dos horas antes de la formulación. A continuación, la biomasa expuesta al calor se suspendió en agua hasta una concentración final del 2,5 % en peso. Las soluciones resultantes se evaluaron mediante el ensayo de pasador y en V sumergido.

[0168] Los análisis 20-41 evaluaron los recubrimientos de película seca aplicados a los bloques en V. La aplicación se realizó a temperatura ambiente o mientras que los bloques en V se calentaban a las temperaturas indicadas. Los resultados muestran que las formulaciones de película de biomasa de algas logran un coeficiente de fricción más bajo que la película de grafito en todas las temperaturas evaluadas. En comparación con el grafito, las muestras de biomasa de microalgas muestran una mayor estabilidad del pasador a exposición ambiental y a 220 °C, pero una menor estabilidad del pasador a 320 °C.

EJEMPLO 6: LA BIOMASA DE ALGAS SECA DEMUESTRA COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES BAJOS

[0169] El polvo de aceite encapsulado seco se sometió al método de prueba ASTM E1868-10, un método de prueba estándar para pérdida por secado por termogravimetría. Este método de prueba fue desarrollado para fluidos para metalistería y lubricantes de contacto directo. Dos preparaciones diferentes de aceite seco encapsulado de microalgas se caracterizaron por VOCs de 7,88 g /L (0,788 %) y 9,16 g/L (0,916 %).

EJEMPLO 7: PRUEBA DE COMPARACIÓN DE LA COMPOSICIÓN PARA BARRER EL SUELO

[0170] Se desarrolló una prueba de comparación para evaluar el rendimiento de varias composiciones para barrer el suelo frente a diferentes objetivos de polvo y líquidos. El aparato de prueba constaba de cinco carriles paralelos, cada carril delimitado por dos bandas de metal de 6 pies de largo. Las bandas se fijaron a la superficie del suelo a intervalos de aproximadamente 5,5 pulgadas de ancho. Cada carril se midió en cinco zonas en orden, una zona de depósito, una zona de avance, una zona de recogida, una zona de empuje y una zona de evaluación final.

[0171] Al comienzo de cada prueba, se depositaron en la zona de depósito muestras de masa equivalente de diversas composiciones para barrer el suelo. Se depositaron masas equivalentes de muestras de líquido o de polvo de "sustrato" a lo largo de cada carril en la zona de recogida. El sustrato de prueba que se aplicó fue 1/3 de la cantidad en masa de la formulación para barrer el suelo evaluada.

[0172] Con un brazo de nailon de 30 pulgadas de ancho se aplicaron tres pinceladas para hacer avanzar las composiciones para barrer el suelo a lo largo de las zonas de prueba de la superficie del suelo. La primera pincelada movió las composiciones para barrer el suelo de la zona de depósito a través de la zona de avance. El segundo movió composiciones para barrer el suelo desde la zona de avance hasta la zona de recogida. La tercera pincelada movió las composiciones para barrer el suelo desde el final de la zona de recogida hasta la zona de evaluación final. Se recopilaron fotografías de la prueba en progreso antes del comienzo de la prueba, entre pinceladas y después de la conclusión de la prueba. Se anotaron evaluaciones cualitativas.

EJEMPLO 8: COMPOSICIONES PARA BARRER EL SUELO MEJORADAS CON BIOMASA DE ALGAS [0173] Este ejemplo describe la preparación de composiciones para barrer el suelo que comprenden biomasa de microalgas y su evaluación frente a composiciones para barrer el suelo comerciales convencionales.

[0174] Se prepararon composiciones para barrer el suelo combinando los ingredientes indicados en la tabla XVI según los porcentajes en peso mencionados. Los ingredientes se añadieron a una bolsa de plástico resistente y luego se mezclaron a mano durante 2 minutos. La muestra de biomasa de algas seca C y la muestra de harina de algas deslipidada F del ejemplo 2 se usaron en estas formulaciones y se caracterizaron por las propiedades mencionadas en la tabla VII. Se obtuvieron comercialmente arena multiusos Quikrete, mazorcas de maíz, serrín de madera dura y composiciones convencionales para barrer el suelo con aceite mineral o aceite de soya.

[0175] Las formulaciones para barrer el suelo de la tabla VII se evaluaron mediante la metodología de prueba descrita en el ejemplo 7. En este ejemplo, las vías del aparato de prueba se fijaron a un suelo de hormigón no pulido. Los sustratos desafiados por las formulaciones se mencionan en la tabla VII junto con una puntuación que refleja la facilidad de avance de la formulación a lo largo de la superficie del suelo, así como la absorbancia del sustrato objetivo. Las puntuaciones son relativas a una composición comercial para barrer el suelo a base de aceite mineral. Una puntuación superior a 1 indica un rendimiento mejorado, una puntuación inferior indica un rendimiento desventajoso y una puntuación igual a 1 indica un rendimiento equivalente en relación con el estándar comercial a base de aceite mineral. Los conjuntos de muestras y objetivos que no se evaluaron se indican en la tabla VII, como "n.a.".

[0176] Los resultados presentados en la tabla VIII demuestran que varias composiciones para barrer el suelo que comprenden biomasa de algas probada contra diferentes sustratos para barrer el suelo muestran un mejor avance de la superficie del suelo y una absorbancia mejorada junto con diferentes sustratos de prueba en relación con las formulaciones para barrer el suelo convencionales comerciales. Las composiciones con biomasa de algas son equivalentes o más eficaces que las formulaciones para barrer el suelo convencionales para eliminar el talco de las superficies de suelos de hormigón. Las composiciones con biomasa de algas y serrín o mazorcas de maíz, pero sin arena, son más eficaces que las formulaciones para barrer el suelo convencionales para eliminar el agua de las superficies de suelo de hormigón. Las composiciones con biomasa de algas y las combinaciones de serrín, mazorcas de maíz o arena son más eficaces que las formulaciones para barrer el suelo convencionales para eliminar el aceite de motor usado de las superficies de suelos de hormigón.

EJEMPLO 9: CAPACIDAD DE ABSORBANCIA MEJORADA DE LAS COMPOSICIONES PARA BARRER EL SUELO CON BIOMASA DE MICROALGAS

[0177] Este ejemplo compara las propiedades de absorbancia del agua y aceite de biomasa de microalgas y las composiciones para barrer el suelo que comprenden biomasa de microalgas con las de los ingredientes para barrer el suelo convencionales y las composiciones para barrer el suelo convencionales.

[0178] Los ingredientes para barrer el suelo, así como las composiciones para barrer el suelo mezcladas, se obtuvieron o generaron según los procedimientos indicados en el ejemplo 8. Se pesaron cinco gramos de cada ingrediente o formulación mencionados en la tabla IX en conjuntos de tubos de centrífuga cónicos de 50 ml emparejados. Se añadieron 30 ml de H2O a temperatura ambiente a un juego de tubos, 20 ml de aceite mineral de bomba de vacío a temperatura ambiente se añadieron al segundo juego de tubos. Las suspensiones se mezclaron con un mezclador Vortex durante 2 minutos y luego se dejaron reposar a temperatura ambiente durante 1 hora. A continuación, las suspensiones se centrifugaron durante 10 minutos a 12.000 g. Se decantó el líquido no absorbido de cada muestra. Luego se pesaron los granulos. Se midió la absorbancia en repeticiones y está representada por la siguiente formulación: ([(Masa del sedimento después de la prueba) -(masa inicial de la muestra evaluada)] / (masa inicial de la muestra evaluada)).

Tabla IX. Absorbancia de a ua aceite de los in redientes las com osiciones ara barrer el suelo

[0179] Los resultados presentados en la tabla IX demuestran que diversas composiciones para barrer el suelo que comprenden biomasa de algas muestran una mejor absorbancia en repeticiones de agua o aceite en relación con las formulaciones para barrer el suelo comerciales convencionales. Las muestras AS1- AS5, que comprenden una mezcla de biomasa de algas, harina de algas deslipidada y otros ingredientes, se caracterizaron por una mejor absorbancia en repeticiones de agua (que oscila entre 1,62 y 2,42) con respecto a la absorbancia en repeticiones de las composiciones comerciales para barrer el suelo (0,6 - 0,8 repeticiones o veces). La muestra AS6, una mezcla de biomasa de algas, harina de algas deslipidada y arena, se caracterizó por una absorbancia de aceite de doblado equivalente o mejorada (1,48 veces) con respecto a la absorbancia en repeticiones de las composiciones comerciales para barrer el suelo (0,8 - 1,37 veces).

EJEMPLO 10: FRICCIÓN Y DESGASTE REDUCIDOS CON FORMULACIONES DE BIOMASA DE ALGAS EN AGUA

[0180] Este ejemplo compara la reducción de la fricción y las propiedades de desgaste de las formulaciones que contienen biomasa de microalgas con las de las formulaciones con grafito o disulfuro de molibdeno bajo tensiones relevantes a los fluidos para metalistería.

[0181] Antes de la formulación, las muestras de biomasa de microalgas seca se caracterizaron por las propiedades mencionadas en la tabla II. Las formas en polvo de lubricantes sólidos se obtuvieron de fuentes comerciales: grafito (Asbury Carbon) y disulfuro de molibdeno (Climax Molybdenum). El grafito en polvo se caracterizó por un rango de tamaño de partícula de 0,5 - 50 micras. El disulfuro de molibdeno en polvo se caracterizó por un rango de tamaño de partícula de 0,5 - 5 micras. Las formulaciones de lubricante base se prepararon según las recetas mencionadas en la tabla X. La mezcla de las formulaciones concentradas se logró con un mezclador vertical de alto cizallamiento Silverson o un mezclador vertical de bajo cizallamiento hasta que la mezcla era uniforme. El pH de cada formulación se elevó luego a aproximadamente 8,8 - 9,2. Las formulaciones se almacenaron en frascos de vidrio en condiciones ambientales hasta su evaluación. Estas fórmulas implicaban una suspensión al 25 %, de manera que una dilución de 9 partes de agua por 1 parte de la fórmula producía una solución al 2,5 % de sólidos, por lo que se generaron las muestras G-1 (que contenía un 2,5 % de biomasa de microalgas), G-2 (que contenía un 2,5 % de grafito) y G-3 (que contenía un 2,5 % de MoS2). Las formulaciones diluidas (2,5 % de sólidos) se evaluaron según el método A de ASTM D 3233, ASTM D 2670, ASTM D 4172 y ASTM D 2783. Los resultados de estas pruebas estandarizadas se mencionan en la tabla XI.

Tabla X. Formulaciones de lubricantes

[0182] Las formulaciones diluidas (2,5 % de sólidos) se evaluaron según las pruebas de presión extrema y de desgaste ASTM D 3233 (método A), ASTM D 2670, ASTM D 4172 y ASTM D 2783. Los resultados de estas pruebas estandarizadas se mencionan en la tabla XI.

[0183] Los resultados presentados en la tabla XI demuestran que la formulación preparada con biomasa de microalgas se caracterizó por un desgaste reducido en relación con las preparadas con grafito o disulfuro de molibdeno. Los resultados de desgaste de ASTM D 2670 demuestran que la formulación con biomasa de microalgas se caracterizó por un desgaste dos veces mayor o menor en relación con las formulaciones con grafito o disulfuro de molibdeno. Los resultados de desgaste de ASTM D 4172 demuestran que la formulación con biomasa de microalgas se caracterizó por una reducción del desgaste del 37 % con respecto a la formulación con grafito y una reducción de desgaste del 16 % con respecto a la formulación con disulfuro de molibdeno.

[0184] Los resultados del método A de ASTM D 3233 presentados en la tabla XI demuestran que la formulación preparada con biomasa de microalgas se caracterizó por un menor coeficiente de fricción en relación con las formulaciones preparadas con grafito o con disulfuro de molibdeno.

EJEMPLO 11: FRICCIÓN REDUCIDA CON FORMULACIONES DE BIOMASA DE ALGAS EN ACEITE [0185] Este ejemplo compara la reducción de la fricción y las propiedades de presión extrema de las formulaciones a base de aceite que contienen biomasa de microalgas, aceite de microalgas o harina deslipidada de microalgas bajo tensiones relevantes a los fluidos para metalistería.

[0186] Antes de la formulación, las muestras de biomasa de microalgas seca y de harina deslipidada de microalgas se caracterizaron por las propiedades mencionadas en la tabla II con la excepción de que tanto la biomasa seca como la biomasa deslipidada se prepararon hasta un tamaño de partícula promedio final inferior a 100 micras. El aceite de microalgas se caracterizó por las propiedades mencionadas en la tabla I, muestra IF (S6697). El aceite base del grupo II con derivado del petróleo, la sílice pirógena y el octoato de bismuto se obtuvieron de fuentes comerciales. Se prepararon formulaciones basadas en el peso según las recetas mencionadas en la tabla XII. La mezcla de la formulación de la muestra se logró con un mezclador vertical de bajo cizallamiento que utilizaba un disco de cuchilla Cowles seguido de un mezclador vertical de alto cizallamiento Silverson hasta que la mezcla era uniforme. Las formulaciones se almacenaron en frascos de vidrio en condiciones ambientales hasta que se evaluaron conforme al método A de la prueba de presión extrema ASTM D 3233, lo que permite que la carga aumentara hasta la falla del pasador. En ausencia de falla del pasador, se aplicó una carga de 1.360,78 kg (3.000 lbs) o más. Los resultados de esta prueba estandarizada se muestran en la tabla XIII.

Tabla XII. Formulaciones de lubricantes a base de aceite

T l XIII. R l r n riz r i n x r m

[0187] Los resultados presentados en la tabla XIII demuestran que las formulaciones preparadas con biomasa de microalgas o con biomasa de microalgas deslipidada, además de sílice pirógena y octoato de bismuto, fueron capaces de lubricar el pasador giratorio para poder soportar una carga de 1.360,78 kg (3.000 lbs) o mayor. En cambio, las formulaciones con aceite de microalgas o solo con aceite base del grupo II, además de sílice pirógena y octoato de bismuto, no pudieron lubricar el pasador con cargas superiores a 235,87 kg (520 lbs). EJEMPLO 12: PRUEBAS DE COMPRESIÓN DE TORSIÓN CON FORMULACIONES DE BIOMASA DE ALGAS

[0188] Este ejemplo compara la reducción de la fricción y las propiedades de carga de las formulaciones que contienen biomasa de microalgas con las que contienen grafito bajo tensiones relevantes a los fluidos para metalistería.

[0189] Antes de la formulación, las muestras de biomasa de microalgas seca se caracterizaron por propiedades mencionadas en la tabla II. El grafito en polvo se obtuvo de Asbury Carbon. Las formulaciones de lubricantes se prepararon según las recetas mencionadas en la tabla XIV. La mezcla de las formulaciones se logró con un mezclador de bajo cizallamiento seguido de un mezclador vertical de alto cizallamiento Silverson hasta que la mezcla era uniforme. El pH de cada formulación se elevó luego a aproximadamente 8,8 - 9,2. Las formulaciones se almacenaron en frascos de vidrio en condiciones ambientales hasta su evaluación.

Tabla XIV. Formulaciones

[0190] La prueba de compresión de torsión se empleó en diluciones de muestras mencionadas en la tabla XIV para evaluar el coeficiente de fricción de películas secas adheridas a placas de aluminio 6061 y acero W-1. Antes de la evaluación, las muestras J-1 y J-2 se diluyeron en 3 partes de agua a 1 parte de formulación (dilución 4X) para obtener las formulaciones K-1 (biomasa de microalgas) y K-2 (grafito) con un 6,25 % de sólidos. Se cubrieron mediante pulverización placas de aluminio 6061, calentadas a 100 °C, con formulaciones K-1 o K-2. Las películas se dejaron secar en condiciones ambientales. A continuación, se hizo girar una herramienta anular a 10 rpm bajo presión sobre las placas de aluminio 6061 o acero W-1 sobre las que se habían aplicado mediante pulverización los lubricantes de prueba. La presión oscilada aplicada osciló entre 68943,76 y 34473,79 kPa (1.000 y 5.000 psi). Los datos se recopilaron electrónicamente y el coeficiente de fricción se calculó a partir de la proporción entre el par de torsión transmitido y la presión aplicada. Los resultados de estas pruebas, realizadas a las presiones indicadas, se muestran en la tabla XV.

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[0191] Los resultados presentados en la tabla XV demuestran que las películas secas preparadas con biomasa de microalgas se caracterizan por un coeficiente de fricción más bajo que las preparadas con grafito. A 34473,79 kPa (5.000 psi), el coeficiente de fricción de la muestra K-1 sobre aluminio fue un 80 % más bajo que el de la muestra K-2 sobre el aluminio (0,034 frente a 0,176). El pico inicial es el coeficiente de fricción cuando la prueba alcanza la presión completa. A 34473,79 kPa (5,000 psi), el pico inicial de la muestra de película de microalgas fue un 84 % más bajo que el de la muestra de película de grafito. "El factor de fricción de la prueba de compresión de torsión" es una medida añadida de los diversos resultados obtenidos a partir de la prueba de compresión de torsión. Valores más altos del factor de fricción de la prueba de compresión de torsión indican que el lubricante proporciona más lubricidad. Como se puede ver anteriormente, el factor de fricción de la prueba de compresión de torsión para la formulación que comprende biomasa, cuando se aplica al acero y se somete a 137895,15 kPa (20.000 psi), es de 18,109, mientras que, para la formulación que contiene grafito, el factor de fricción de la prueba de compresión de torsión es 1026. Este es un aumento de más de 17 veces en el factor de fricción de la prueba de compresión de torsión, lo que indica que la formulación que comprende biomasa es un lubricante significativamente mejor que el lubricante de control formulado con grafito. De forma similar, el tiempo de descomposición para las formulaciones que comprenden biomasa es significativamente mayor. El tiempo de descomposición del aluminio a 34473,79 kPa (5.000 psi) es de 85,17 (formulación de biomasa) frente a 10,12 (formulación de grafito), un aumento de 8,4 veces. En conjunto, estos datos demuestran la capacidad de las formulaciones preparadas con biomasa de microalgas para lograr una menor fricción en las superficies de aluminio y acero que las preparadas con grafito.

EJEMPLO 13: FRICCIÓN REDUCIDA CON FORMULACIONES DE BIOMASA DE ALGAS EN ACEITE

[0192] Este ejemplo compara la reducción de la fricción y las propiedades de presión extrema de las formulaciones a base de aceite que contienen biomasa de microalgas con las de las formulaciones que contienen grafito o disulfuro de molibdeno bajo tensiones relevantes a los fluidos para metalistería.

[0193] Antes de la formulación, la biomasa de microalgas seca se caracterizó por propiedades mencionadas en la tabla II, con la excepción de que se preparó para un tamaño de partícula promedio final inferior a 100 micras. Las formas suspendidas de lubricantes sólidos se obtuvieron de fuentes comerciales: grafito (Graphkote 495, Asbury Carbon) y disulfuro de molibdeno (SLA 1286, Henkel). El aceite base del grupo II derivado del petróleo, la sílice pirógena y el octoato de bismuto se obtuvieron de fuentes comerciales. Se prepararon formulaciones basadas en el peso de acuerdo con las recetas mencionadas en la tabla XVI. La mezcla de la formulación de la muestra se logró con un mezclador vertical de bajo cizallamiento que utilizaba un disco de cuchilla Cowles seguido de un mezclador vertical de alto cizallamiento Silverson hasta que la mezcla era uniforme. Cada una de las formulaciones se caracterizó por un contenido de sólidos del 2,5 %. Las formulaciones se almacenaron en frascos de vidrio en condiciones ambientales. Fueron evaluados según el método A de la prueba de presión extrema ASTM D 3233, lo que permite aumentar la carga hasta la falla del pasador. En ausencia de falla del pasador, se aplicó una carga de 13603,78 kg (3.000 lbs) o más. Los resultados de esta prueba estandarizada se muestran en la tabla XVII.

Tabla XVI. Formulaciones de lubricantes a base de aceite

T l XVII. R l l r n riz r i n x r m

[0194] Los resultados presentados en la tabla XII demuestran que las formulaciones preparadas con biomasa de microalgas, sílice pirógena y octoato de bismuto fueron capaces de lubricar el pasador giratorio para poder soportar una carga de 3.000 o más y se caracterizaron por un coeficiente de fricción al final de la prueba de 0,099. Por el contrario, las formulaciones con grafito, sílice pirógena y octoato de bismuto no pudieron lubricar el pasador por encima de las cargas de 1007 lbs y se caracterizaron por un coeficiente de fricción de 0,313.

EJEMPLO 14: FLUIDOS ELIMINADORES DE METALES CON ACEITE DE MICROALGAS

[0195] Este ejemplo describe las propiedades lubricantes y de transporte de carga de formulaciones sin parafina clorada que comprenden aceite de microalgas bajo tensiones relevantes a los fluidos para metalistería.

[0196] Antes de la formulación, el aceite de microalgas se caracterizó por propiedades mencionadas en la tabla I (muestra IF, S6697; > 88 % de alto contenido oleico, < 2 % de contenido poliinsaturado). Las formulaciones de lubricantes que comprenden aditivos de presión extrema, antioxidantes, inhibidores de herrumbre, desactivadores de metales y modificadores de viscosidad se mezclaron en un recipiente cargado con aceite de microalgas para lograr una viscosidad eficaz. Se evaluaron dos formulaciones, M-1 y M-2, según el método B de ASTM D 3233. Los resultados de estas pruebas estandarizadas se mencionan en la tabla XVIII.

T l XVIII. R l l r r i n x r m

[0197] Los resultados presentados en la tabla XVIII demuestran que las formulaciones con aceite de microalgas consiguen cargas de > 1814,37 kg (4.000 lbs) y están libres de parafinas cloradas.

EJEMPLO 15: ADITIVOS DE GRASAS REDUCIDOS CON BIOMASA DE ALGAS

[0198] Este ejemplo describe las propiedades de carga y desgaste de las formulaciones de grasa que comprenden biomasa de microalgas.

[0199] Antes de la formulación en grasas, la biomasa de microalgas seca se caracterizó por las propiedades mencionadas en la tabla II. Se prepararon formulaciones de grasa basadas en el peso de acuerdo con las recetas mencionadas en la tabla XIX. La base grasa de 12-hidroxiestearato de litio, el éster clorado y el disulfuro de molibdeno de grado técnico se obtuvieron de fuentes comerciales, como se menciona a continuación en la tabla XIX. Las formulaciones de grasa se prepararon cargando un Kitchen Aid Pro 600 con grasa de litio 12 previamente añadida. El mezclador se llevó a una velocidad orbital media de 40 rpm. A continuación, la grasa se cargó adicionalmente con éster clorado o disulfuro de molibdeno tamizándola asegurar la dispersión. Se permitió que prosiguiera la mezcla durante 1 hora o hasta que se logró una mezcla de grasa homogénea. Las formulaciones de grasa indicadas se cargaron luego adicionalmente con biomasa de microalgas seca. Se continuó mezclando durante un mínimo de una hora. Las formulaciones se evaluaron mediante la penetración del cono (ASTM D217) antes y después de la exposición a 1.000 ciclos en un trabajador de grasa Koehler K18100. La prueba de desgaste de cuatro bolas ASTM D 2266 se realizó en muestras trabajadas de 20 gramos. Los resultados de estas pruebas estándar se muestran en la tabla XX.

Tabla XIX. Formulaciones de rasa

Tabla XX. Resultados de ASTM D 2266: Características de presión preventiva de desgaste de la grasa lubricante

[0200] Los resultados mostrados en la tabla XX demuestran que la biomasa de microalgas se puede usar para reducir la cantidad de parafina clorada o la cantidad de disulfuro de molibdeno en las formulaciones de grasa mientras se mantienen propiedades de desgaste y soldadura casi idénticas.

EJEMPLO 16: DESGASTE REDUCIDO CON BIOMASA DE MICROALGAS

[0201] Este ejemplo describe propiedades de desgaste mejoradas de formulaciones para metalistería que comprenden biomasa de microalgas.

[0202] Antes de la formulación, la biomasa de microalgas seca se caracterizó por propiedades mencionadas en la tabla II. Cuando se indica en la tabla XXI, se mezcló un 10 % en peso de biomasa de microalgas en una formulación para metalistería al 90 % en peso. Las formulaciones se mezclaron con una mezcla maestra manual y luego se evaluaron mediante ASTM D 2670, el método de prueba estándar para medir las propiedades de desgaste de los lubricantes de fluido (método de pasador y bloques en V Falex). El desgaste dental, así como el par de torsión final y la temperatura final se proporcionan en la tabla XXI.

T l XXI. F rm l i n r m i rí r l A TM D 2 7

[0203] Los resultados mostrados en la tabla XXI demuestran que la biomasa de microalgas se puede usar para reducir el desgaste en la grasa y en los fluidos de aterrajado.

EJEMPLO 17: FORMULACIONES DE LUBRICANTES

[0204] Las formulaciones de lubricantes adicionales se muestran en la siguiente tabla XXII.

Tabla XXII. Formulaciones de lubricantes

Claims

REIVINDICACIONES

1. Lubricante de película sólida o seca que comprende una biomasa microbiana oleaginosa, donde la biomasa microbiana oleaginosa comprende células predominantemente intactas, donde dichas células comprenden al menos un 50 % de aceite de triglicéridos.

2. Lubricante según la reivindicación 1, donde el lubricante se selecciona del grupo que consta de un lubricante para alimentos, un lubricante para el sector ferroviario, un lubricante para engranajes, un lubricante para rodamientos, un lubricante para cárteres, un lubricante para cilindros, un lubricante para compresores, un lubricante para turbinas, un lubricante para cadenas, un lubricante para cadenas de hornos, un lubricante para cables metálicos, un lubricante para transportadores, un lubricante para motores de combustión, un lubricante para motores eléctricos, un lubricante para pérdidas totales, un lubricante para textiles, un agente de liberación y una grasa.

3. Lubricante según las reivindicaciones 1 o 2, que comprende uno o más de un antioxidante, un inhibidor de la corrosión, un desactivador de metales, un aglutinante, un agente quelante, un quelante de metales, un eliminador de oxígeno, un agente antidesgaste, un aditivo de resistencia a la presión extrema, un agente antimicrobiano, un biocida, un bactericida, un fungicida, un ajustador de pH, un emulsionante, un agente lubricante, un aceite vegetal, un aceite derivado del petróleo, un aceite de hidrocarburo de petróleo de alta viscosidad, un derivado del petróleo, un depresor del punto de fluidez, un eliminador de humedad, un antiespumante, un agente antivaho, un odorante, un tensioactivo, un humectante, un modificador de reología o un colorante.

4. Lubricante según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende uno o más de un aceite nafténico, un aceite de parafina, un éster de ácido graso, un éster de alto peso molecular, un éster de glicol, un copolímero de óxido de etileno, un copolímero de óxido de polipropileno, un triglicérido, grafito, fluoruro de grafito, disulfuro de molibdeno, disulfuro de tungsteno, sulfuro de estaño, nitruro de boro naturales.

5. Lubricante según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la biomasa oleaginosa comprende al menos un 90 %, 80 %, 70 % o 60 % de células intactas.

6. Lubricante según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las células intactas comprenden al menos un 60 %, 65 %, 70 %, 80 %, 85 % o 90 % de aceite de triglicéridos.

7. Lubricante según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde la biomasa microbiana oleaginosa se obtiene a partir de una microalga, y la microalga es del género Prototheca, Auxenochlorella, Chlorella o Parachlorella; opcionalmente donde la microalga es de la especie Prototheca moriformis.

8. Método para proporcionar lubricación a una superficie, donde el método comprende aplicar un lubricante que comprende el lubricante de película sólida o seca según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, a la superficie, y donde el lubricante forma una película sobre la superficie.

9. Método según la reivindicación 8, donde la superficie es un metal.

10. Método según la reivindicación 9, donde el lubricante reduce la fricción metálica con metal.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, donde el lubricante se seca después de su aplicación a la superficie.

12. Lubricante o método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el lubricante comprende al menos otro ingrediente.

13. Lubricante o método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde las partículas sólidas en el lubricante contribuyen a la lubricidad del lubricante, donde las partículas sólidas tienen un valor de distribución de tamaño de partícula d50 de 100 a 500 |_im, donde el valor d50 se evalúa con un analizador de tamaño de partícula por difracción láser Microtrac y es el diámetro medio de la distribución de tamaño de partícula al 50 % de la distribución, donde el 50 % de las partículas están por encima del valor d50 y el 50 % están por debajo del valor d50.

14. Lubricante o método según la reivindicación 13, donde el valor d50 es de 100 a 250 |_im, y el lubricante es un lubricante a base de aceite.