El consumo desenfrenado que hacemos de los combustibles fósiles, principalmente los derivados del petróleo, ha dejado una huella ecológica que parece irreparable. Los combustibles fósiles que utilizamos actualmente son finitos y el obtener otras fuentes de energía alternativas que no perjudiquen nuestro planeta será uno de los hitos a los que se enfrentará la sociedad en el futuro.
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| Naturaleza y combustibles fósiles. ¿Incompatibles? |
Siguiendo el hilo de otros posts que hemos publicado en el blog, hoy os presentamos un reciente estudio1 en el que científicos del Massachusetts Technology Institute (MIT) han modificado genéticamente un microorganismo, en concreto una cepa de Ralstonia eutropha H16, para que produzca alcoholes de cadena ramificada (se produce isobutanol y 3-metil-1-butanol). Estos alcoholes se podrían llegar a utilizar como combustible en substitución del petróleo.
¿Y cómo se ha conseguido que esta bacteria produzca estos productos? Los experimentos se han basado en una de las características de Ralstonia eutropha H16, que en caso de escasez de nutrientes esenciales, como nitrógeno o fósforo, almacena carbono en forma de polímero (creando así una reserva de carbono para épocas de dificultad). Este polímero, llamado polihidroxibutirato (PHB) es muy parecido a muchos de los polímeros que forman los plásticos.
Los investigadores han conseguido mediante ingeniería genética (con la adición de determinados genes y supresión de otros) que sus mutantes de Ralstonia eutropha H16 reduzcan la producción del polímero, para en
vez de eso producir isobutanol.
vez de eso producir isobutanol.
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| Molécula del isobutanol |
Además este microorganismo modificado presenta otra ventaja, sobretodo a nivel práctico, ya que expulsa al medio extracelular el isobutanol que produce. Esto simplificaría mucho su producción ya que se realiza todo este proceso en un bioreactor o fermentador que trabaja “en contínuo”. Si el producto se quedara en el interior de la célula, habría que parar el proceso para destruir la pared celular y extraerlo.
Por el momento tan solo se han realizado pruebas a nivel de laboratorio, y ahora se intentará escalar este proceso a un nivel industrial.
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| Bioreactor de laboratorio y bioreactor industrial |
Los investigadores están trabajando ahora para intentar que la fuente de carbono que use el microorganismo sea el CO2, por lo que, en principio, podría ser posible que el carbono eliminado de la atmósfera por esos organismos, compensara el CO2 producido en la combustión del combustible, con lo que reduciría las emisiones de dióxido de carbono o al menos no aumentarían.
El isobutanol se puede producir también mediante otras vías, básicamente a partir de la fermentación de carbohidratos y muchas empresas producen ya biodiésel a partir de maíz o soja, aunque esta tecnología provoca un grave perjuicio, ya que los cultivos empleados para la producción de biodiésel no se destinan a alimentación.
Como podéis ver, muchos están trabajando en este tipo de combustibles (empresas, universidades…) y si queremos que tengan éxito, la ciencia nos debe ayudar en el cómo hacerlo.
Crear combustibles no lo es todo, sino hacerlo de forma que sea sostenible y sea una ayuda tanto para el medio ambiente como para las personas. En el futuro veremos cómo nos encaminamos en ese sentido.
(1) Jingnan Lu, Christopher J. Brigham, Claudia S. Gai, Anthony J. Sinskey. Studies on the production of branched-chain alcohols in engineered Ralstonia eutropha. Applied Microbiology and Biotechnology, 2012; DOI: 10.1007/s00253-012-4320-9
