ES3037626A1 - Materiales polimericos antibiofouling para la construccion de fotobiorreactores - Google Patents

Abstract

Materiales poliméricos antibiofouling para la construcción de fotobiorreactores. La presente invención divulga un material polimérico transparente que comprende partículas de aerogel de sílice. Estas partículas dotan de hidrofobicidad al material, lo cual le aporta características antibiofouling haciéndolo adecuado para la construcción de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas.

Description

DESCRIPCIÓN

MATERIALES POLIMÉRICOS ANTIBIOFOULING PARA LA CONSTRUCCIÓN DE

FOTOBIORREACTORES

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se enmarca en el sector de la tecnología de materiales. Más concretamente, el objeto de la invención se refiere al desarrollo de un material polimérico rígido y transparente que posea características antibiofouling para la construcción de fotobiorreactores para el cultivo de cualquier microorganismo fotosintético, tales como microalgas, macroalgas y bacterias, y de otros microorganismos como hongos y levaduras.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Las microalgas son un amplio grupo de microorganismos unicelulares fotosintéticos muy interesantes debido a la gran cantidad de productos capaces de generar, tales como, lípidos, proteínas, carbohidratos o pigmentos. Estos productos son utilizados frecuentemente en la industria alimentaria, farmacéutica o cosmética entre otras. Además, la capacidad de las microalgas de utilizar fuentes inorgánicas para producir energía hace que su uso sea cada vez más extendido en aplicaciones medioambientales como la depuración de aguas. El interés por parte de la industria por estos productos ha dado lugar al desarrollo de tecnologías que permitan cultivar las especies a un menor coste.

La formación de biofouling en las paredes de los fotobiorreactores durante el cultivo de microalgas supone un problema que aumenta en gran medida los costes de producción ya que el crecimiento de las microalgas está limitado por la repartición heterogénea de la luz en el interior del fotobiorreactor. En este sentido, la formación de biofouling impide el paso de luz a través de las paredes del fotobiorreactor, lo que da lugar a una disminución tanto en la cantidad como en la calidad de la biomasa producida.

El biofouling se trata de la acumulación y adhesión de microorganismos tales como bacterias o algas en superficies artificiales sumergidas en agua. La formación de biofouling consta de varias etapas: la primera de ellas, conocida como "capa acondicionadora” está compuesta por moléculas orgánicas como proteínas o polisacáridos y se forma rápidamente al producirse el contacto de la superficie con el cultivo. En ella se van adhiriendo células, que generan sus propias sustancias extracelulares lo que propicia la adsorción de nuevas células. Estas producen sus propias sustancias exopoliméricas y en este punto la adhesión se hace irreversible. Con la formación de biofouling se reduce en gran medida la productividad del reactor, ya que como se ha mencionado la cantidad de luz que alcanza el interior del fotobiorreactor se ve reducida, reduciendo la velocidad de crecimiento, pero, además, la cantidad de biomasa que queda adherida no se puede cosechar y puede generar en ocasiones un foco de contaminación que disminuya la calidad de la biomasa.

La formación de esta capa depende, por un lado, de la tipología y características del medio acuoso y, además, de las características físico-químicas de las superficies. Es por ello, que, en los últimos años, el desarrollo de superficies antibiofouling ha dado lugar a numerosos estudios relacionados con la manipulación de las características de los materiales y las cargas que producen en interacción con el medio líquido, con el fin de evitar la atracción de los microorganismos hacia las superficies [Banerjee, I., Pangule, RC., Kane, RS;Antifouling coatings: recent developments in the design of surfaces that prevent fouling by proteins, bacteria, and marine organisms.Adv Mater 2011.23, 690-718]. En este sentido, han surgido grandes avances por parte de la industria que ha creado productos capaces de evitar la adhesión en gran medida. Sin embargo, se trata de recubrimientos a aplicar sobre las superficies sólidas y que, en la mayoría de las ocasiones, son opacos, por lo que se imposibilita su uso en la construcción de fotobiorreactores cerrados, donde la transmitancia de la luz debe ser muy elevada para que el fotobiorreactor sea eficiente. En la patente US9816064B2 se estudian diferentes composiciones de materiales transparentes para la construcción de fotobiorreactores, siendo el porcentaje de transparencia de todos ellos superior al 80%.

Recientemente, se han desarrollado diferentes recubrimientos transparentes basados en fluoropolímeros y poli(dimetilsiloxano) (PDMS), que una vez probados en cultivos de microalgas han dado excelentes resultados en cuanto a transparencia y propiedades antibiofouling [Soriano-Jerez, Y., García-Abad, L., Cerón-García, M. del C., Gallardo-Rodríguez, J. J., Bressy, C., García-Camacho, F., Molina-Grima, E;Long-lasting biofouling formation on transparent fouling-release coatings for the construction of efficient closed photobioreactors;Biofouling 2023, 39(5), 483-501].

En la patente ES2674265 B1, se describe un recubrimiento antiadherente que cumple la legislación alimentaria europea y es válido para aplicarlo sobre diferentes materiales como envases, contenedores, elementos de agitación, etc., que se encuentran en contacto con fluidos alimentarios. Por la composición del material, la transparencia de dicho recubrimiento presumiblemente se verá comprometida.

La aplicación del recubrimiento resulta una ardua tarea ya que se debe preparar el recubrimiento y aplicarlo de forma uniforme sobre las paredes del fotobiorreactor para conseguir una superficie lisa donde no puedan incrustarse las sustancias y células microalgales. Cuando la superficie es curva, como es el caso de fotobiorreactores tubulares esta tarea es más compleja aún y, por otro lado, la posibilidad de limpiar este recubrimiento tras su uso es baja ya que se trata de sistemas bastante sensibles.

En la patente CR20220239 se describe un procedimiento para evitar las bioinscrustaciones en estructuras que se encuentran expuestas durante periodos de tiempo a ambientes acuáticos, para protegerlas de micro y/o macroincrustaciones. El procedimiento está basado en el recubrimiento de los tanques con una tela de poliéster hilado tratada con biocidas. En primer lugar, este procedimiento no es aplicable a los fotobiorreactores que se describen en la presente patente ya que la no formación de biofouling se consigue gracias a la acción biocida del recubrimiento de la tela que sería en todo caso perjudicial para las microalgas a cultivar, provocando la lisis celular, y por otro lado, se trata de un material no transparente.

En la patente US20080194732 se describe un material rígido transparente con características antibiofouling y resistentes al impacto que se emplean como cubiertas para sensores ópticos remotos, cámaras y otros instrumentos empleados para monitorear condiciones en ambientes marinos y de agua dulce de forma que puedan estar sumergidos durante largos periodos de tiempo sin mantenimiento. Para la fabricación del material, la patente sugiere introducir una cantidad suficiente de un compuesto antibiofouling, que en este caso consistirá en alguicidas, herbicidas, bactericidas y pesticidas, a la mezcla con el polímero. El empleo de los compuestos antibiofouling propuestos en este documento no es aplicable en la construcción de fotobiorreactores donde el objetivo es producir biomasa microalgal ya que provocarían el declive de las células de microalgas.

En base a todo ello, surge la necesidad de desarrollar un material rígido y transparente con propiedades antibiofouling, que sea fácilmente escalable a nivel industrial.

DESCRIPCIÓN BREVE DE LA INVENCIÓN

Los materiales que se plantean en esta invención se basan en superficies poliméricas hidrófobas no tóxicas, que impiden la formación de biofouling y con una transparencia apta para la construcción de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas. Además, al tratarse de un material rígido, se puede fabricar con la forma deseada (planchas, tubos...) adaptándose a cualquier tipo de fotobiorreactor y facilitando su limpieza tras su uso. En concreto, la presente invención se refiere al desarrollo de un material polimérico transparente, con características antibiofouling, válido para la construcción de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas. El material comprende uno o más polímeros transparentes, a los que se le ha añadido como aditivo un aerogel de sílica, lo que incrementa la hidrofobicidad y, por tanto, reduce la adhesión de sustancias exopoliméricas (EPS) responsables de la primera capa de formación de biofouling.

Por tanto, un primer aspecto inventivo está dirigido a un material polimérico que comprende:

un aerogel de sílice y

uno o más polímeros transparentes,

donde dicho aerogel de sílice está presente en una cantidad de entre un 0,1 y un 10% en peso respecto al peso total del material; y donde la transmitancia de luz visible del material polimérico es superior al 60%.

Debido a su capacidad antibiofouling y a su transparencia, el material de la invención puede emplearse en la fabricación de fotobiorreactores. Un segundo aspecto de la invención está dirigido a un fotobiorreactor que comprende el material polimérico de la invención.

La invención también divulga un método de preparación de dicho material, por lo que un tercer aspecto inventivo está dirigido a un método de preparación de dicho material donde el método comprende las siguientes etapas:

(a) mezclar uno o más polímeros transparentes y partículas de aerogel de sílice

(b) calentar la mezcla de la etapa (a) hasta convertirla en una mezcla fluida, y

(c) moldear la mezcla fluida de la etapa (b) para obtener un material moldeado; y

(d) enfriar el material moldeado de la etapa (c).

El material de la presente invención presenta características antibiofouling por lo que puede usarse para prevenir la bioincrustación. Un cuarto aspecto inventivo está dirigido al uso del material de la invención para prevenir la bioincrustación.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra la transmitancia de una lámina de 1 mm de espesor de distintos materiales poliméricos preparados según un procedimiento de acuerdo con la invención.

La Figura 2 muestra el porcentaje relativo de adhesión de proteína con respecto al vidrio (Normax®), que se utiliza como control, de los materiales poliméricos fabricados según el procedimiento de la invención.

La Figura 3 muestra la adhesión de microalgas en las superficies de materiales poliméricos según la invención tras seis meses en contacto con un cultivo deNannochlompsis gaditanaen un reactor de 35 L tiporacewayen interior con condiciones de luz, temperatura y pH controlados.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al desarrollo de un material polimérico transparente, con características antibiofouling, válido para la construcción de fotobiorreactores para el cultivo de microalgas donde se reduzca el ensuciamiento provocado por los propios cultivos, haciendo que la productividad y la calidad de la biomasa producida en los mismos aumente.

Así, en un primer aspecto la invención se refiere a un material polimérico que comprende:

un aerogel de sílice y

uno o más polímeros transparentes;

donde dicho aerogel de sílice está presente en una cantidad entre un 0,1 y un 10% en peso respecto al peso total del material; y

donde la transmitancia de luz visible del material polimérico es superior al 60%.

En la presente invención, debe entenderse que un determinado polímero o un material es transparente cuando permite ver los objetos con nitidez a través de él. La transparencia de un material se cuantifica mediante la transmitancia. La transmitancia es el porcentaje de intensidad lumínica que atraviesa una muestra, a una longitud de onda especificada entre 380 y 750 nm y puede calcularse de la siguiente manera:

donde Io es la intensidad de la luz incidente, mientras que I es la intensidad de la luz transmitida.

La transmitancia de la luz visible se puede medir mediante métodos ampliamente conocidos en la técnica. Por ejemplo, la transmitancia un determinado polímero o del material se puede medir con un espectrofotómetro Helios Omega-UV (Thermo Scientific UK). Por ejemplo, la transmitancia del material puede medirse según el método descrito en detalle en el Ejemplo 3.

El polímero o polímeros que comprende el material deben ser transparentes de modo que debe dejar pasar la luz necesaria a través del material hasta alcanzar las células presentes en el biorreactor, lo que les permite realizar la fotosíntesis. La transmitancia de luz visible del material polimérico debe ser superior al 60%.

Cualquier polímero transparente adecuado conocido en el campo de la técnica puede incluirse en el material de la presente invención. La transparencia de los polímeros está fuertemente influenciada por su cristalinidad. Las zonas cristalinas dispersan la luz, evitando así su libre transmisión, dando lugar a translucidez u opacidad excepto cuando se orientan o se trata de secciones muy finas. Por el contrario, en los polímeros amorfos el empaquetamiento al azar de las moléculas no causa una difracción de la luz importante, permitiendo una transparencia muy buena y una transmitancia a la luz que puede ser superior incluso al 90%.

Ejemplos no limitantes de polímeros transparentes son termoplásticos amorfos como el policarbonato (PC), (PMMA) y (PVC) presentan transparencias que no difieren mucho de la del propio vidrio. En una realización particular de la invención el o los polímero(s) transparentes se selecciona(n) del grupo constituido por polímeros termoplásticos en estado amorfo. En una realización más particular, el o los polímero(s) se seleccionan entre polímeros de metacrilato, poliolefinas, poliuretanos, polímeros aromáticos, polímeros halogenados, policarbonatos, o combinaciones de los mismos. En una realización aún más particular, el o los polímero(s) se seleccionan entre polímeros de metacrilato, poliolefinas, polímeros halogenados, policarbonatos o combinaciones de los mismos. En una realización preferida, el o los polímero(s) transparentes se seleccionan entre polimetilmetacrilato (PMMA), policarbonato (PC), polietileno (PE), poli(cloruro de vinilo) (PVC), y combinaciones de los mismos. En otra realización particular, el o los polímero(s) se seleccionan entre polímeros de metacrilato, polímeros halogenados, policarbonatos o combinaciones de los mismos. En otra realización más particular, el o los polímero(s) se seleccionan entre polímeros de metacrilato y policarbonatos. En una realización más preferida, el o los polímeros se seleccionan entre polímeros de metacrilato, preferiblemente se seleccionan entre polimetilmetacrilato, polietilmetacrilato, poli(n-propilmetracrilato), poliisopropilmetacrilato, poli(n-butilmetacrilato), poliisobutilmetacrilato ,poli(terc-butilmetacrilato), poli(hexilmetracrilato), poli(bencilmetacrilato), poli(isodecilmetacrilato), poli(laurilmetacrilato) y poli(fenilmetacrilato). En una realización aún más preferida, el polímero es polimetilmetacrilato de metilo (PMMA).

En una realización particular, el o los polímeros transparentes tienen independientemente entre sí una transmitancia a 420 nm superior al 80%, superior al 85%, superior al 90%, medida según la norma ISO 2857.

En una realización particular, el o los polímeros transparentes representan un porcentaje de al menos un 70% en peso, al menos un 75% en peso, al menos un 80% en peso, al menos un 85% en peso, al menos un 90% en peso, al menos un 95% en peso del total del material polimérico, al menos un 97% en peso del total del material polimérico, al menos un 99% en peso del total del material polimérico.

Además de los uno o más polímeros transparentes, el material de la invención comprende un aerogel de sílice. Ventajosamente, el aerogel de sílice presente en las proporciones empleadas aporta hidrofobicidad sin comprometer la transparencia del material final. Este aerogel de sílice está presente en una cantidad de entre un 0,1 y un 10% en peso respecto al peso total del material polimérico.

Tal como se usa en la presente invención, el término "aerogel de sílice" se refiere a un sólido poroso de baja densidad que se obtiene eliminando el líquido de un gel de sílice húmedo y reemplazando el líquido con un gas o vacío. Típicamente, los aerogeles de sílice exhiben densidades de 0,003 a 0,5 g/cm3.

Los aerogeles de sílice se caracterizan además por su elevada porosidad y superficie específica. Típicamente, los aerogeles de sílice presentan una porosidad comprendida entre el 80 y el 99,8% y un tamaño de poro comprendido entre 1 y 100 nm.

La porosidad se define como la fracción volumétrica de los poros de un material. Puede calcularse de la siguiente manera:

La superficie específica de un material se define como la relación entre el área superficial total y la masa del sólido, es decir, la suma de las superficies de todas las partículas del material, dividida por la masa del material. En el caso de los aerogeles de sílica, la superficie específica está comprendida entre 600 y 800 m g-2.

Los aerogeles de sílice se conocen ampliamente en el campo de la técnica de la presente invención, y están disponibles comercialmente. Se contempla que se puede utilizar cualquier aerogel de sílice aceptado en la técnica en relación con la presente invención. Algunos ejemplos de aerogeles de sílice no limitantes incluyen aquellos comercializados por Cabot o JIOS.

Los métodos de preparación de estos aerogeles también son bien conocidos en la técnica. Generalmente se prepara un gel formando una microestructura tridimensional. Por ejemplo, se puede preparar un gel, mediante la agregación de partículas coloidales de sílice, por ejemplo, en condiciones ácidas, para formar una microestructura de gel tridimensional. El aerogel se forma cuando el gel se seca o se elimina el líquido de los poros del gel. El fluido se puede eliminar mediante cualquier método adecuado que conserve sustancialmente la microestructura del gel. Por ejemplo, el método de eliminación de fluidos puede ser la extracción con fluidos supercríticos, la evaporación de líquidos o la liofilización. El gel se puede luego moldear en forma de partículas hasta obtener un tamaño de partícula de aerogel final deseado.

Las partículas de aerogel de sílice añadidas a (los) polímero(s) transparente(s) de la invención pueden ser de distintos tamaños. En una realización, las partículas de aerogel de sílice tienen un tamaño comprendido entre 1 y 50 ^m, preferiblemente entre 5 y 40 ^m, más preferiblemente entre 5 y 15 ^m.

En una realización particular, la porosidad del aeorogel de sílice es superior al 80% preferiblemente superior al 85%, más preferiblemente superior al 90%.

Las partículas de aerogel de sílice añadidas al o a los polímero(s) transparente(s) de la invención pueden tener distintos tamaños de poro. En una realización, este tamaño de poro está comprendido entre 1 y 100 nm, preferiblemente entre 1 y 50 nm, más preferiblemente entre 1 y 30 nm.

En una realización particular, el aerogel de sílice presente en la invención exhibe una densidad comprendida entre 0,003 a 0,5 g/cm3, preferiblemente entre 0,01 y 0.3 g/cm3, más preferiblemente entre 0,03 y 0,1 g/cm3.

En una realización particular, el aerogel de sílice está presente en una cantidad inferior a a aproximadamente un 9% en peso, inferior a aproximadamente un 8% en peso, inferior a aproximadamente un 7% en peso, inferior a aproximadamente un 6% en peso, inferior a aproximadamente un 5% en peso, inferior a aproximadamente un 4% en peso, inferior a aproximadamente un 3% en peso, inferior a aproximadamente un 2% en peso, inferior a aproximadamente un 1% en peso.

En una realización particular, el aerogel de sílice está presente en una cantidad de entre un 0,2 y un 8% en peso, entre e un 0,5 y un 7% en peso, entre un 1% y un 5% en peso respecto al peso total del material. En una realización particular, el aerogel de sílice está presente en una cantidad de aproximadamente un 1%, aproximadamente un 2%, aproximadamente un 3%, aproximadamente un 4% o aproximadamente un 5% respecto al peso total del material.

En una realización preferida, el aerogel de sílice está presente en una cantidad de entre un 1% y un 5% en peso respecto al peso total del material, más preferiblemente entre un 1% y un 3% en peso respecto al peso total del material.

Con el objetivo de aumentar la fluidez, la elasticidad y para facilitar el procesamiento del material polimérico de la invención, este puede además, comprender un plastificante.

Tal como se usa en la presente invención, el término “plastificante” se refiere a una sustancia incorporada al material para aumentar su fluidez, elasticidad y para facilitar el procesamiento del mismo. Algunos ejemplos no limitantes de plastificantes incluyen polioles, citratos, acetatos y ftalatos. En una realización particular, el agente plastificante se selecciona entre polioles tales como glicerina, propilenglicol, sorbitol, maltitol, citratos tales como trietilcitrato, acetiltrietilcitrato, tributilcitrato, acetiltributilcitrato, trioctilcitrato, acetiltrioctilcitrato, trihexilcitrato acetiltrihexilcitrato, butiriltrihexilcitrato, trimetilcitrato, acetatos tales como triacetato de glicerina, acetato de celulosa, ftalatos tales como bis(2-etilhexil)ftalato, diisononilftalato, bis(n-butil)ftalato, diisobutilftalato , y combinaciones de los mismos. En una realización más particular, el agente plastificante es un poliol, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en glicerina, propilenglicol, sorbitol y maltitol.

En una realización más preferida, el plastificante es glicerina.

En aquellos casos en los que el material de la invención comprende un plastificante, dicho plastificante puede estar presente en distintas proporciones. En una realización particular, el plastificante se encuentra presente en una cantidad entre un 1% y un 20% en peso respecto al peso total del material, preferiblemente entre un 5% y un 15% respecto al peso total del material, más preferiblemente entre un 8% y un 12%. En una realización más preferida, el plastificante se encuentra presente en una cantidad del 1% en peso, el 5% en peso, el 10% en peso respecto al peso total del material.

Por los motivos detallados anteriormente, la adición del aerogel de sílice y otros componentes como el plastificante, cuando están presentes, no deben afectar excesivamente a la transparencia del material polimérico de la invención, que debe tener una transmitancia de luz visible adecuada para permitir que la luz alcance las células en un biorreactor.

En una realización particular, el material polimérico presenta una transmitancia de luz visible superior al 65%, superior al 70%, superior al 75%, superior al 80%, superior al 85%, superior al 90%.

En una realización particular, el material polimérico presenta una transmitancia de luz visible entre el 60% y el 100%, entre el 70% y el 95%, entre aproximadamente el 80% y el 90%.

En realizaciones preferidas, el material de la invención es rígido.

Tal como se usa en la presente invención, el término "rígido" se refiere a la deformación elástica que soporta un material cuando se somete a una cantidad de fuerza determinada: cuanta menos deformación elástica, provocada por una fuerza determinada, soporta el material, más rígido es el material.

La rigidez de los materiales se puede determinar utilizando métodos de prueba estandarizados. Por ejemplo, las propiedades de tracción de los plásticos, como la resistencia a la tracción y la rigidez, se pueden determinar según la norma DIN EN ISO 527.

En una realización particular, el material polimérico de la invención presenta un módulo de elasticidad en tracción de al menos 1800 MPa, al menos 2000 MPa, al menos 2500 MPa, al menos 2800 MPa, al menos 3000 MPa medido según la norma DIN EN ISO 527.

Los inventores han observado sorprendentemente que la adición de partículas de sílice en forma de aerogel al material, incrementa la hidrofobicidad de la superficie y, por tanto, reduce la adhesión de sustancias exopoliméricas (EPS) producidas y excretadas por las microalgas cultivadas y que son responsables de la primera capa de formación de biofouling.

Los materiales se pueden caracterizar superficialmente mediante el estudio de su hidrofobicidad a través de la medida de ángulo de contacto de diferentes disolventes con la superficie. El ángulo de contacto se puede determinar por métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, se puede emplear un goniómetro (Krüs Advance Drop Shape Analyzer SDA25 GmbH). Según Vogler (Vogler, E.A. Structure and Reactivity ofWater at Biomaterial Surfaces. Adv. Colloid Interface Sci. 1998, 74, 69-117) se considera que un material es hidrófobo cuando tiene un ángulo de contacto con el agua superior a 65°.

En una realización particular, el agua forma un ángulo de contacto con la superficie del material superior a 65°, preferiblemente superior a 70°, más preferiblemente superior a 75°, incluso más preferiblemente superior a 80°.

La hidrofobicidad de un material también puede ser cuantificada a través de la tensión de adhesión del agua (To). Tal como se usa en el presente documento, el término "tensión de adhesión del agua” es un parámetro que permite determinar la humectabilidad (o hidrofobicidad) de una superficie de forma cuantitativa. De manera general, se considera que un material es hidrófobo cuando tiene una tensión de adhesión del agua por debajo de 30 mJ m-2. Este parámetro se puede calcular por métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, mediante la medida del ángulo de contacto que forma el agua en la superficie, junto con las medidas de los ángulos de contacto de otros dos disolventes, uno polar como por ejemplo formamida y otro apolar como por ejemplo diiodometano, siguiendo el cálculo detallado en Zeriouh, O., Biotechnology and Bioengineering, 2019, 116(9), 2212-2222.

En una realización particular, la tensión de adhesión del agua del material es superior a 3 mJ m-2 e inferior a 50 mJ m-2, preferiblemente superior a 10 e inferior a mJ m-2 e inferior a 40 mJ m-2.

En una realización particular, la tensión de adhesión del agua del material es inferior a 40 mJ m-2, preferiblemente inferior a 35 mJ m-2, aún más preferiblemente inferior a 30 mJ m-2.

La rugosidad es otro parámetro puede influir en la capacidad antibiofouling del material de la invención, ya que la baja rugosidad de las superficies impide la acumulación de sustancias y células en las distancias pico-valle. La distancia pico-valle se define como la distancia vertical desde un pico de la estructura de la superficie hasta el valle contiguo. La rugosidad del material se puede medir por métodos conocidos con la técnica, por ejemplo, con un Rugosímetro PCE-RT 11, PCE Ibérica S.L., tomando el promedio de diez medidas en puntos distribuidos por toda la superficie del material. En una realización preferida de la invención, el material tiene una rugosidad inferior a 0,1 ^m, preferiblemente inferior a 0,05 ^m, más preferiblemente inferior a 0,03 ^m.

Alternativamente, la rugosidad del material se puede medir mediante la rugosidad media Ra, i.e., la media aritmética de los picos y valles a lo largo de una longitud de medida. En una realización particular, el material tiene un Ra inferior a 0,6 ^m, preferiblemente inferior a 0,3, más preferiblemente inferior a 0,1 ^m.

Los inventores han observado sorprendentemente que los materiales de acuerdo con la presente invención presentan una adhesión de células considerablemente reducida en la superficie de los mismos.

En una realización particular, la adhesión de células en la superficie del material polimérico de la invención es inferior a 10000 células/m2 durante al menos 6 meses, en contacto con un cultivo de microalgas. En una realización más particular, el cultivo se lleva a cabo en modo continuo a concentración constante de 0,5-1,0 g/L, en un medio con una relación Nitrógeno/Fósforo de aproximadamente 15, preferiblemente con una velocidad de circulación del cultivo de 10-15 cm s-1. En una realización aún más particular, se aporta al cultivo una irradiancia media de 100-200 ^E m-2s-1, en ciclos ON-OFF 12:12 h. Preferiblemente, la microalga esNannochlompsis gaditanaB3 proporcionada por la Colección de cepas de microalgas marinas del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía - CSIC. Aún más preferiblemente, el cultivo de microalgas se lleva a cabo en las condiciones descritas en el Ejemplo 4. La medida de la adhesión de células se puede llevar a cabo mediante la medida de la fluorescencia emitida por la clorofila A siguiendo el método descrito por Zeriouh, O., Algal Research2017, 23, 240-254.

La adhesión de células también se puede determinar de manera indirecta mediante otros métodos conocidos en la técnica. Por ejemplo, según el método descrito en García-Abad, L.,International Journal of Molecular Sciences2022, 23(22), que analiza la capacidad de adsorción de proteína seroalbúmina bovina (BSA), ya que la capacidad de adhesión de proteínas de los materiales está estrechamente relacionada con la capacidad de adhesión celular.

El material polimérico de la invención puede adoptar diversas formas en función de su aplicación. Para seleccionar la forma final del material se escoge el molde adecuado en su fabricación.

En una realización preferida, el material polimérico tiene forma de plancha. En otra realización particular, el material polimérico tiene forma de tubo. El material polimérico de la invención, cuando tiene forma de plancha o tubo, puede tener distintos espesores. En una realización particular, el material tiene un espesor de entre 0,1 y 5 mm, preferiblemente de entre 0,5 y 2,5 mm. Preferiblemente, el material tiene un espesor de aproximadamente 0,5 mm, aproximadamente 1 mm, aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 2 mm. Preferiblemente, el material tiene un espesor de aproximadamente 1 mm.

En una realización preferida, el material comprende:

ii) 1-5% aerogel de sílice, y

ii) 95-99% de uno o más polímeros transparentes, preferiblemente polimetilmetacrilato.

En una realización más preferida, el material comprende además un 1-20% de un plastificante, preferiblemente glicerina.

En una realización aún más preferida, el material comprende:

i) 1-5% aerogel de sílice,

ii) un 80-98% de uno o más polímeros transparentes, preferiblemente polimetilmetacrilato, y

iii) un 1-20% de plastificante

La hidrofobicidad que presenta el material de la invención, junto con su transparencia, hace que pueda ser utilizado como material de fabricación de biorreactores.

Por tanto, en un segundo aspecto, la presente invención se refiere a un fotobiorreactor que comprende el material polimérico de la invención en cualquiera de sus realizaciones.

Tal como se usa en la presente invención, el término “biorreactor” se refiere a recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo.

Cualquier tipo de biorreactor conocido en la técnica puede emplear el material polimérico de la presente invención. El fotobiorreactor puede ser un fotobiorreactor abierto como por ejemplo los de tipoopen pondsoraceways,o un fotobiorreactor cerrado como por ejemplo fotobiorreactores planos, fotobiorreactores tipo columna de burbujeo, fotobiorreactores tubulares o cualquier otro tipo de fotobiorreactor conocido en el estado de la técnica para el cultivo de microorganismos fotosintéticos como microalgas, macroalgas y bacterias, y de otros microorganismos como hongos y levaduras. En una realización preferida, el fotobiorreactor es un fotobiorreactor para el cultivo de microalgas.

La invención también divulga un método de preparación del material polimérico. Dicho método comprende las siguientes etapas:

(a) mezclar uno o varios polímeros transparentes y partículas de aerogel de sílice,

(b) calentar la mezcla de la etapa (a) hasta convertirla en una mezcla fluida,

(c) moldear la mezcla fluida de la etapa (b) para obtener un material moldeado, y

(d) enfriar el material moldeado de la etapa (c).

Realizaciones particulares y preferidas para el uno o varios polímeros transparentes, y para las partículas de aerogel de sílice son las que se han definido anteriormente.

En el contexto de la presente invención, se entiende que un determinado polímero o una mezcla que comprende uno o varios polímeros está en estado fluido cuando se puede manipular fácilmente permitiendo su moldeado. Por tanto, una mezcla fluida es aquella mezcla que se puede manipular fácilmente y ser moldeada puesto que se encuentra en estado fluido.

En una realización preferida de la invención la mezcla de la etapa (a) puede comprender además un plastificante. Realizaciones particulares y preferidas para el plastificante son las que se han definido anteriormente.

En una realización particular, uno o varios de los componentes de la mezcla de etapa (a), i. e., polímero(s) transparente(s), partículas de aerogel de sílice y/o plastificante, se puede(n) someter a una etapa previa de secado. En una realización más particular, la etapa de secado se realiza calentando cualquiera de los componentes de la mezcla de la etapa (a) a una temperatura entre 50 y 100 °C, preferiblemente durante un periodo de entre 1 y 12 h.

La mezcla de la etapa (a) se puede obtener proporcionando los distintos componentes en un recipiente adecuado y mezclándolos mediante mezclado manual o mediante agitación magnética. Alternativamente, la mezcla de la etapa (a) se puede obtener proporcionando los distintos componentes de la mezcla en una extrusora,i. e.,alimentando los componentes a la tolva de una extrusora.

Preferiblemente, los componentes de la mezcla de la etapa (a) se proporcionan en forma sólida, como por ejemplo en forma de granulado o polvo.

Se puede emplear cualquier extrusora de las habituales conocidas en el campo de la técnica, tal como una extrusora de un solo husillo, de doble husillo corrotante o de doble husillo contrarrotante.

Para el procesado del material, es necesario que la mezcla de la etapa (a) se caliente hasta que se produzca su fluencia completa, esto es, formar una mezcla fluida. Por tanto, en una realización preferida de la etapa (b), la mezcla de la etapa (a) se calienta hasta una temperatura máxima de 300 °C, preferiblemente de 280 °C, más preferiblemente de 270 °C.

El calentamiento de la etapa (b) se puede llevar a cabo en una extrusora tal como una extrusora de un solo husillo, de doble husillo corrotante o de doble husillo contrarrotante.

Preferiblemente, la extrusión de la etapa (c) se lleva a cabo en una extrusora de doble husillo corrotante.

La temperatura o secuencia de temperaturas concretas empleadas en la etapa (b) depende(n) de los componentes empleados, por ejemplo, del tipo de polímero y de las cantidades de material. Típicamente, el calentamiento de la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura de entre 100 y 300 °C, preferiblemente 120 y 250 °C, más preferiblemente entre 140 y 220 °C.

Tras el calentamiento hasta la fluencia de la mezcla en la etapa (b), esta se somete a una etapa de moldeo (c).

El moldeo de la etapa (c) puede tener lugar mediante extrusión o inyección. En una realización particular, en la etapa (c), la mezcla fluida de la etapa (b) es inyectada en un molde a través de una boquilla.

Los parámetros de inyección variarán en función de los componentes de la mezcla y las cantidades de material. En una realización particular, la presión de inyección es de entre 50 y 150 bar. En una realización particular, la temperatura de inyección del material es de entre 200 y 250 °C. En otra realización particular, la temperatura de la boquilla es de entre 200 y 250 °C.

El molde puede tener cualquier geometría y dimensiones que se deseen conferir al material. En una realización preferida el molde es un molde plano o una tubera.

Finalmente, el material moldeado se somete a una etapa (d) de enfriamiento para solidificar el material. El enfriamiento de la etapa (d) puede tener lugar directamente por contacto del mismo con el aire, habitualmente a temperatura ambiente (i.e., 20-30 °C) y/o por contacto con el molde de la etapa (c), el cual se encontrará habitualmente a una temperatura inferior tal como a una temperatura entre 20 y 90 °C.

En una realización preferida, el material obtenido en la etapa (d) tiene forma de plancha. En otra realización preferida, el material obtenido en la etapa (d) tiene forma de tubo. En una realización más preferida, el espesor de la plancha o el tubo tiene un espesor de entre 0,5 y 2,5 mm. Preferiblemente, el material tiene un espesor de aproximadamente 0,5 mm, aproximadamente 1 mm, aproximadamente 1,5 mm, aproximadamente 2 mm. Preferiblemente, el material tiene un espesor de aproximadamente 1 mm.

El material de la invención, debido a sus características, ofrece una baja adhesión de sustancias exopoliméricas (EPS) producidas y excretadas por las microalgas cultivadas y que son responsables de la primera capa de formación de biofouling. Por tanto, el material de la invención puede ser usado para prevenir la bioincrustación.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere al uso del material de la invención en cualquiera de las realizaciones definidas anteriormente para prevenir y/o reducir la bioincrustación.

Tal como se usa en el presente documento, el término "bioincrustación" se utiliza indistintamente con "biofouling" y se refiere a la acumulación de microorganismos, plantas, algas y/o animales sobre las superficies. En una realización particular, el uso del material de la presente invención es para prevenir y/o reducir la bioincrustación de microorganismos. En otra realización particular, el uso del material es para prevenir y/o reducir la bioincrustación de algas. Preferiblemente, el uso es para prevenir y/o reducir la bioincrustación en fotobiorreactores.

En otro aspecto adicional, la presente invención se refiere al uso del material de la invención en cualquiera de las realizaciones definidas anteriormente en la fabricación de un fotobiorreactor, preferiblemente un fotobiorreactor para el cultivo de microalgas.

En una realización particular, el fotobiorreactor es un fotobiorreactor abierto preferiblemente de tipoopen pondoraceway,o un fotobiorreactor cerrado, preferiblemente como un fotobiorreactor plano, de columna de burbujeo o tubular. En una realización preferida, el fotobiorreactor es un reactorraceway.Ano ser que se indique lo contrario, todos los términos científicos aquí utilizados tienen el significado que es comúnmente entendido por el experto en la materia al que va dirigida esta descripción. En la presente invención, las formas singulares incluyen las formas plurales a menos que se indique lo contrario.

Para los fines de la invención, cualquier rango dado incluye tanto el punto final inferior como el superior del rango. Los rangos o valores dados deben considerarse aproximados cuando se definen mediante el término "aproximadamente" (es decir, con un margen de variación del 5 % alrededor del punto indicado).

Ejemplos

Ejemplo 1: Preparación de materiales con polimetilmetacrilato (PMMA)

Se secaron 990, 970 ó 950 g de PMMA y 10(1%), 30(3%) o 50(5%) g de partículas de aerogel de sílice, respectivamente, tras lo cual ambos sólidos se añadieron, opcionalmente junto con 100 g de glicerina, a una extrusora de doble husillo corrotante. El perfil de temperatura empleado en el proceso de extrusión fue: 140-155-170-190-200-205-200 °C. Tras esto, el material se inyectó sobre un molde de dimensiones conocidas, a una presión de 109 bares y a una temperatura de 230 °C. La temperatura en la boquilla del sistema de inyección fue 230 °C. Previamente al proceso de extrusión, los componentes se secaron a una temperatura de 90 °C durante 6 horas.

Ejemplo 2 (comparativo): Preparación de materiales con poliestireno (PS).

Se secaron 990, 970 ó 950 g de PS y 10(1%), 30(3%) ó 50(5%) g de partículas de aerogel de sílice, tras lo cual ambos sólidos se añadieron a una extrusora de doble husillo corrotante. El perfil de temperatura empleado en el proceso de extrusión fue: 140-155-170-190-220-230 220 °C. Tras esto, el material se inyectó sobre un molde de dimensiones conocidas, a una presión de 65,7 bares y a una temperatura de 225 °C. La temperatura en la boquilla del sistema de inyección fue 220 °C. Una vez que el material fue inyectado en el molde elegido, se secó a una temperatura de 70 °C durante 3 horas.

Ejemplo 3: Caracterización de los materiales

Previa a la caracterización de los materiales analizados en esta invención, estos fueron lavados de forma exhaustiva siguiendo el método propuesto por Ruiz-Cabello [Ruiz-Cabello, F. Efecto de La Rugosidad y Heterogeneidad Superficial En Fenómenos de Mojado. Tesis doctoral. Universidad de Granada, 2009], sin emplear hexano, ya que podrían interferir con los aditivos que conforman la superficie en sí.

La transmitancia de los materiales de los Ejemplos 1 y 2 fue medida a la longitud de onda de 750 nm con un espectrofotómetro Helios Omega-UV (Thermo Scientific UK), apreciándose que disminuye considerablemente conforme se aumenta el porcentaje de partículas de sílica añadidas. En algunos casos, se modificó la formulación de la mezcla polimérica añadiendo un 10% en peso de plastificante (Glicerina, 99%, Pharmpur®, Ph Eur, BP, USP. Scharlab. Así, se fabrican nuevamente las planchas del material con los tres porcentajes de sílica iniciales con base de PMMA. En el caso del PS, la transmitancia alcanza mínimos del 20% (Figura 1). Esta transmitancia es insuficiente para la aplicación del material que se desea, por lo que se descartan los materiales con base de PS.

La Tabla 1 recoge los datos de las características superficiales de los materiales, calculadas a partir los ángulos de contacto que forman los tres disolventes empleados en contacto con ellos.

Se emplearon como fluidos polares agua y formamida, y como fluido apolar de referencia diiodometano. Para la medida de estos ángulos de contacto se empleó un goniómetro Krüs Advance Drop Shape Analyzer DSA25 GmbH.

Tabla 1. Características superficiales de los materiales a partir de la medida de ángulo de contacto.

Abreviaturas utilizadas en la tabla 1:

0w: ángulo de contacto del agua

0f: ángulo de contacto de la formamida

0d: ángulo de contacto del diiodometano

PMMA: polimetilmetacrilato

PS: Poliestireno rígido transparente

% Si: porcentaje en peso de partículas de sílica añadidas

% Plast: porcentaje en peso de plastificante añadido

Ejemplo 4: Estudio de la capacidad antibiofouling

En primer lugar, las muestras se caracterizaron analizando la capacidad de adsorción de proteína [García-Abad, L., Soriano-Jerez, Y., Cerón-García, M. C., Muñoz-Bonilla, A., Fernández-García, M., García-Camacho, F., Molina-Grima, E.Adsorption Analysis of Exopolymeríc Substances as a Tool for the Materials Selection of Photobioreactors Manufacture. International Journal of Molecular Sciences2022, 23(22)]. Este análisis permite predecir el ensuciamiento que tendrá el material al estar en contacto con el cultivo de microalgas de forma previa al mismo. Los resultados arrojados en cuanto a la capacidad antibiofouling de los materiales (Figura 2), muestran que se reduce de forma considerable el porcentaje de adhesión conforme se aumenta el contenido de sílica tanto en el caso del PMMA como de PS.

Tras analizar las características de las mezclas de PMMA con aerogel de sílice y plastificante, se determina que las superficies de PMMA mantienen las propiedades antiadherentes que se observaban en un inicio (materiales sin plastificante) (Figura 2) y se mejora el porcentaje de transmitancia, aumentando ésta hasta en un 10% para el material con mayor porcentaje en peso de partículas de sílica añadidas.

A modo de ejemplo de utilización y para comprobar la capacidad antibiofouling de los materiales de la invención descritos, en contacto con microalgas, estos se sumergieron en un fotobiorreactor.

Para ello, se escogió la microalga marinaNannochloropsis gaditanaB3, proporcionada por la Colección de cepas de microalgas marinas del Instituto de Ciencias Marinas de Andalucía -CSIC, ya que es una cepa ampliamente estudiada en cuanto a la formación de biofouling en materiales.

El fotobiorreactor en cuestión tenía una capacidad de 35 L y es de tiporaceway.La elección de este fotobiorreactor es debido a la facilidad de acceso para la evaluación de los materiales durante la duración del ensayo.

Los materiales con una superficie de 75 * 25 mm2, se sujetaron a una plancha de poli(cloruro de vinilo) (PVC) usando para ello pasta de silicona A, grado técnico, PANREAC APPLICHEM®. La plancha con los materiales se sumergió hasta el fondo del fotobiorreactor. ;El medio de cultivo empleado es el denominado N-Algal optimizado, con una relación Nitrógeno/Fósforo, N/P=15. La concentración de nitratos y fosfatos presente en el medio es de 11,3 y 0,75 mM, respectivamente. En cuanto a la irradiancia media aportada al cultivo mediante luces fluorescentes en la parte superior era de 135 ^E m-2s-1, en ciclos ON-OFF 12:12 h y se mantuvo a un pH de 8.0 mediante la inyección automática de CO<2>a 0,1 v v-1 min a través del difusor de gas que aporta continuamente un caudal de aire de 0,5 v v-1 min.El cultivo permanecía en movimiento continuo gracias a unpaddlewheelformado por seis palas que generaba una velocidad de circulación en el interior del fotobiorreactor de 12,5 ± 0,4 cm s-1 (Soriano Jerez et al., 2023). ;;Durante los 6 meses que tuvo lugar el ensayo para evaluar la adhesión de microalgas en los materiales, el reactor operó en modo continuo con un factor de dilución de 0,14 d ías-1 y una concentración constante de 0,9 g L-1. ;;Con estas condiciones descritas, se mantuvieron las superficies sumergidas en contacto con el cultivo y tras 6 meses se extrajeron del fotobiorreactor. Una vez fuera, las superficies se enjuagaron de forma cuidadosa con agua de mar estéril para eliminar las células no adheridas y se procedió a la evaluación de la adhesión de células mediante la medida de la fluorescencia emitida por la clorofila A siguiendo el método descrito por [Zeriouh, O., Reinoso-Moreno, J. V, López-Rosales, L., Sierra-Martín, B., Cerón-García, M. C., Sánchez-Mirón, A., Fernández-Barbero, A., García-Camacho, F., Molina-Grima, E.A methodological study of adhesión dynamics in a batch culture of the marine microalga Nannochloropsis gaditana.Algal Research2017, 23, 240-254]. Para ello, las superficies de 75 * 25 mm2 se colocaron en el reverso de una placa de 96 pocillos opaca perforada y se midió la fluorescencia de la clorofila en un lector de placas (SynergyMx, Biotek® Instrument INC., Winooski, VT, USA) excitando las clorofilas a 480 nm y midiendo a 685 nm. La intensidad de fluorescencia se relacionó con la densidad celular (cél mm-2) siguiendo la recta de correlación descrita por este autor.

Una vez medido y realizado los cálculos necesarios, la adhesión de células en las superficies ensayadas (Figura 3) muestran que la capacidad de adhesión de proteínas de los materiales es proporcional al ensuciamiento que se produce tras estar en contacto con microalgas.

Claims (23)

REIVINDICACIONES

1. Material polimérico que comprende:

(i) un aerogel de sílice, y

(ii) uno o más polímeros transparentes;

donde dicho aerogel de sílice está presente en una cantidad entre 0,1 y 10% en peso respecto al pesto total del material, y

donde la transmitancia de luz visible del material polimérico es superior al 60%.

2. Material polimérico según la reivindicación 1, donde el material es rígido.

3. Material polimérico según una cualquiera la reivindicación 1 o 2, donde el o los polímero(s) se selecciona(n) entre polímeros de metacrilato, poliolefinas, polímeros halogenados, policarbonatos o combinaciones de los mismos, preferiblemente se seleccionan entre el grupo que consiste en poli(metilacrilato de metilo) (PMMA), policarbonato (PC), polietileno (PE), poli(cloruro de vinilo) (PVC) o combinaciones de los mismos.

4. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el o los polímero(s) polímeros se seleccionan entre polímeros de metacrilato, preferiblemente se seleccionan entre polimetilmetacrilato, polietilmetacrilato, poli(npropilmetracrilato), poliisopropilmetacrilato, poli(n-butilmetacrilato), poliisobutilmetacrilato ,poli(terc-butilmetacrilato), poli(hexilmetracrilato), poli(bencilmetacrilato), poli(isodecilmetacrilato), poli(laurilmetacrilato) y poli(fenilmetacrilato) o combinaciones de los mismos.

5. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones, donde el aerogel de sílice está presente en una cantidad entre un 1% y un 5% en peso respecto al peso total del material.

6. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde las partículas de aerogel de sílice tienen un tamaño comprendido entre 1 y 50 ^m, preferiblemente entre 5 y 40 ^m, más preferiblemente entre 5 y 15 ^m.

7. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un plastificante.

8. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el plastificante se selecciona del grupo que consiste en polioles, citratos, acetatos y ftalatos, preferiblemente el plastificante es glicerina.

9. Material polimérico según las reivindicaciones 7 u 8, donde el plastificante se encuentra presente en una cantidad entre un 1% y un 20% en peso respecto al peso total del material, preferiblemente entre un 5% y un 15% en peso respecto al peso total del material polimérico.

10. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el material presenta una transmitancia de luz visible superior al 70%, preferiblemente superior al 80%.

11. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, donde el material forma un ángulo de contacto con el agua de 65°, preferiblemente superior a 70°, más preferiblemente superior a 75°, incluso más preferiblemente superior a 80°.

12. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, donde la tensión de adhesión del agua es inferior a 40 mJ m-2, preferiblemente inferior a 35 mJ m-2, aún más preferiblemente inferior a 30 mJ m-2.

13. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 12, donde el material presenta una adhesión de células en su superficie inferior a 10000 células/m2 en contacto con un cultivo de microalgas durante al menos 6 meses en contacto con un cultivo de microalgas.

14. Material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 13, donde el material tiene forma de plancha o tubo.

15. Material polimérico según la reivindicación 13, donde el material tiene un espesor de aproximadamente 1 mm.

16. Material según la reivindicación una cualquiera de las reivindicaciones 14 o 15, donde el material tiene una rugosidad inferior a aproximadamente 0,1 ^m, preferiblemente inferior a aproximadamente 0,05 ^m.

17. Fotobiorreactor que comprende el material polimérico según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16.

18. Método de preparación de un material según se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, donde dicho método comprende las siguientes etapas:

(a) mezclar uno o varios polímeros transparentes y partículas de aerogel de sílice,

(b) calentar la mezcla de la etapa (a) hasta convertirla en una mezcla fluida,

(c) moldear la mezcla fluida de la etapa (b) para obtener un material moldeado, y

(d) enfriar el material moldeado de la etapa (c).

19. Método según la reivindicación 18, donde la mezcla de la etapa (a) comprende además un plastificante.

20. Método según se define en las reivindicaciones 17 o 18, en el que el calentamiento de la etapa (b) se lleva a cabo a una temperatura de entre 100 y 300 °C, preferiblemente entre 120 y 250 °C, más preferiblemente entre 140 y 220 °C.

21. Método según cualquiera de las reivindicaciones 17 a 19, en el que la etapa (c) comprende inyectar la mezcla fluida de la etapa (b) en un molde plano o tubera.

22. Uso de un material según se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 para prevenir la bioincrustación.

23. Uso de un material según se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en la fabricación de un fotobiorreactor.