| Tesis Doctorales de la Universidad de Alcalá |
| CULTIVO INTENSIVO DE MICROALGAS EN ELEMENTOS ARQUITECTÓNICOS. DISEÑO DE FOTOBIORREACTORES COMO MEDIOS PARA EL DESARROLLO SOSTENIBLE EN LA CONSTRUCCIÓN DEL ENTORNO URBANO. | | Autor/a | Villalba Yépez, María Rosa | | Departamento | Arquitectura | | Director/a | Cervera Sarda, María Rosa | | Fecha de defensa | 29-06-2026 | | Calificación | Sobresaliente cum laude | | Programa | Arquitectura (RD 99/2011) | | Mención internacional | No | | Resumen | El crecimiento de las ciudades y la necesidad de reducir el impacto ambiental del entorno
construido han impulsado la búsqueda de estrategias que permitan integrar sistemas naturales en la
arquitectura. En este contexto, el uso de microalgas como infraestructura viva plantea nuevas
oportunidades para desarrollar sistemas arquitectónicos capaces de participar activamente en la
captura de CO₂, la producción de biomasa y la mejora de las condiciones ambientales urbanas,
mediante una interacción directa con su entorno.
La presente investigación se enmarca en una línea de trabajo previa sobre la integración de
microalgas en arquitectura mediante fotobiorreactores (FBRs), iniciada en el proyecto CENIT-VIDA
(2010–2014) y desarrollada posteriormente en el ámbito académico de la Universidad de Alcalá. A partir
de este marco, el trabajo explora la viabilidad de integrar sistemas de cultivo de microalgas en el entorno
urbano mediante el diseño, implementación y análisis de FBRs aplicados a elementos arquitectónicos,
a través de un enfoque interdisciplinar que combina arquitectura, biología e ingeniería. En una primera
fase, el trabajo incorpora un análisis de las principales tipologías de FBRs y su potencial de adaptación
al ámbito arquitectónico, junto con una revisión de proyectos pioneros que han integrado microalgas en
arquitectura, desde propuestas teóricas hasta intervenciones experimentales y desarrollos en
operación real. Asimismo, se desarrolla en el programa MIT-Spain UAH Seed Funds 2020, un análisis
de un prototipo plano de fachada para evaluar la huella de carbono del sistema y su capacidad de
compensar sus propias emisiones, dando lugar a la primera publicación científica del periodo doctoral.
El núcleo de la investigación se centra en la validación experimental a escala real mediante un
análisis del proyecto desarrollado entre la Universidad de Alcalá y ESMASA, con la participación del
Prof. Dr. Javier Sánchez Alejo (UPM) y bajo la dirección científica de la Prof. Dra. Rosa Cervera. En
este contexto, se diseñaron, construyeron y monitorizaron dos tipologías de FBRs: una fachada
bioactiva integrada en un edificio existente y un dispositivo urbano autónomo. Los resultados muestran
que la integración de estos sistemas es técnicamente viable mediante el uso de componentes
industriales, identificando además sus principales beneficios, limitaciones y condiciones de
mantenimiento.
En conjunto, la investigación demuestra que los FBRs pueden consolidarse como una
infraestructura bioactiva capaz de transformar superficies arquitectónicas pasivas en sistemas
metabólicos activos, contribuyendo a la mejora del rendimiento ambiental de los edificios y a la
reducción de emisiones en el entorno urbano.
Palabras clave: arquitectura bio-inspirada, microalgas, fotobiorreactores, sostenibilidad urbana,
bioarquitectura, captura de CO₂. |
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