Microbios modificados genéticamente para la conversión directa de biomasa en biocombustible
El petróleo acabará escaseando en un futuro más cercano que lejano, y debido a ello en el sector químico se trabaja duro en sustituir el “oro negro” por biocombustibles, obtenidos de materia vegetal renovable.
El petróleo acabará escaseando en un futuro más cercano que lejano, y debido a ello en el sector químico se trabaja duro en sustituir el “oro negro” por biocombustibles, obtenidos de materia vegetal renovable.
La premisa es que el proceso de elaboración sea lo más barato posible para evitar que los precios de los nuevos combustibles se disparen, y a ser posible, que la obtención de materia prima no compita por tierras de cultivo con la agricultura alimentaria.
Además, dado que el dióxido de carbono liberado por los vegetales es en esencia el mismo que absorbieron al crecer, una economía basada en los biocombustibles podría, en teoría, disfrutar de un balance neutro de carbono, es decir una situación en la que dichos biocombustibles liberan a la atmósfera una cantidad de carbono igual a la absorbida por la materia prima (vegetales), con lo cual el uso de los biocombustibles no debería acarrear un aumento neto de CO2 en la atmósfera.
El alto costo de elaboración que los biocombustibles han venido arrastrando ha sido siempre uno de los obstáculos principales, acaso el más importante. Ahora, los resultados de una investigación a cargo de expertos de la Universidad de Georgia (UGA) en Estados Unidos han resuelto este problema permitiendo la conversión directa de la hierba Panicum virgatum en combustible.
El equipo de Janet Westpheling ha conseguido la conversión directa de biomasa en biocombustible sin pretratamiento, utilizando la bacteria modificada Caldicellulosiruptor bescii.
El pretratamiento de la biomasa procedente de cultivos sin utilidad alimentaria humana, tales como la citada hierba o la Miscanthus, otro tipo de hierba perenne que resulta útil como materia prima para elaborar biocombustibles, consiste en descomponer la pared celular vegetal antes de la fermentación en etanol. Este pretratamiento ha sido durante mucho tiempo el cuello de botella económico que ha impedido la producción a un costo razonable de combustible a partir de la biomasa lignocelulósica usada como materia prima.
El equipo de Westpheling ha conseguido modificar genéticamente al organismo C. bescii para hacerle capaz de descomponer biomasa vegetal no pretratada. Ella y sus colaboradores pasaron dos años y medio desarrollando los métodos genéticos para manipular la bacteria C. bescii y dotarla de la citada capacidad.
Westpheling y sus colaboradores introdujeron modificaciones genéticas para obtener una vía sintética capaz de realizar ese proceso de descomposición, y la incorporaron al organismo, introduciendo genes de otra bacteria anaeróbica que sirven para producir etanol. También dotaron a la C. bescii de otra vía, en este caso para permitirle elaborar etanol a partir de la materia prima obtenida mediante el proceso de descomposición. El resultado final es un microorganismo que transforma biomasa directamente en biocombustible. Esto significa que ahora, sin ningún pretratamiento, es factible tomar hierba de la especie Panicum virgatum, triturarla, agregarla en un medio de cultivo bacteriano barato, y obtener etanol a un costo razonable.
Las bacterias Caldicellulosiruptor están presentes en ambientes apropiados para la vida termofílica, en zonas de muchas partes del mundo, desde por ejemplo un manantial de aguas termales de Rusia, hasta el Parque Nacional de Yellowstone en Estados Unidos.
El etanol solo es uno de los productos que la bacteria puede elaborar si se la programa adecuadamente. Otros son el butanol y el isobutanol (combustibles aptos para el transporte comparables con el etanol), entre otros combustibles y sustancias, siempre usando biomasa como alternativa al petróleo.
La premisa es que el proceso de elaboración sea lo más barato posible para evitar que los precios de los nuevos combustibles se disparen, y a ser posible, que la obtención de materia prima no compita por tierras de cultivo con la agricultura alimentaria.
Además, dado que el dióxido de carbono liberado por los vegetales es en esencia el mismo que absorbieron al crecer, una economía basada en los biocombustibles podría, en teoría, disfrutar de un balance neutro de carbono, es decir una situación en la que dichos biocombustibles liberan a la atmósfera una cantidad de carbono igual a la absorbida por la materia prima (vegetales), con lo cual el uso de los biocombustibles no debería acarrear un aumento neto de CO2 en la atmósfera.
El alto costo de elaboración que los biocombustibles han venido arrastrando ha sido siempre uno de los obstáculos principales, acaso el más importante. Ahora, los resultados de una investigación a cargo de expertos de la Universidad de Georgia (UGA) en Estados Unidos han resuelto este problema permitiendo la conversión directa de la hierba Panicum virgatum en combustible.
El equipo de Janet Westpheling ha conseguido la conversión directa de biomasa en biocombustible sin pretratamiento, utilizando la bacteria modificada Caldicellulosiruptor bescii.
El pretratamiento de la biomasa procedente de cultivos sin utilidad alimentaria humana, tales como la citada hierba o la Miscanthus, otro tipo de hierba perenne que resulta útil como materia prima para elaborar biocombustibles, consiste en descomponer la pared celular vegetal antes de la fermentación en etanol. Este pretratamiento ha sido durante mucho tiempo el cuello de botella económico que ha impedido la producción a un costo razonable de combustible a partir de la biomasa lignocelulósica usada como materia prima.
El equipo de Westpheling ha conseguido modificar genéticamente al organismo C. bescii para hacerle capaz de descomponer biomasa vegetal no pretratada. Ella y sus colaboradores pasaron dos años y medio desarrollando los métodos genéticos para manipular la bacteria C. bescii y dotarla de la citada capacidad.
Westpheling y sus colaboradores introdujeron modificaciones genéticas para obtener una vía sintética capaz de realizar ese proceso de descomposición, y la incorporaron al organismo, introduciendo genes de otra bacteria anaeróbica que sirven para producir etanol. También dotaron a la C. bescii de otra vía, en este caso para permitirle elaborar etanol a partir de la materia prima obtenida mediante el proceso de descomposición. El resultado final es un microorganismo que transforma biomasa directamente en biocombustible. Esto significa que ahora, sin ningún pretratamiento, es factible tomar hierba de la especie Panicum virgatum, triturarla, agregarla en un medio de cultivo bacteriano barato, y obtener etanol a un costo razonable.
Las bacterias Caldicellulosiruptor están presentes en ambientes apropiados para la vida termofílica, en zonas de muchas partes del mundo, desde por ejemplo un manantial de aguas termales de Rusia, hasta el Parque Nacional de Yellowstone en Estados Unidos.
El etanol solo es uno de los productos que la bacteria puede elaborar si se la programa adecuadamente. Otros son el butanol y el isobutanol (combustibles aptos para el transporte comparables con el etanol), entre otros combustibles y sustancias, siempre usando biomasa como alternativa al petróleo.
