Nueva técnica que podría ayudar a reducir el coste de los biocombustibles

22/07/2014

22 de julio de 2014

Según el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, las temperaturas mundiales podrían elevarse a niveles amenazadores dentro de 30 años si los combustibles fósiles siguen siendo incinerados como actualmente.  Los combustibles alternativos pueden derivar de fuentes orgánicas sostenibles utilizando métodos de refinamiento intensivos, conocidos como bioprocesamiento. Para alentar la proliferación de esta tecnología, los científicos suizos han desarrollado un método para racionalizar la producción de biocombustibles utilizando la ingeniería química para consolidar etapas fundamentales en la cadena de producción.

“Es necesario que encontremos alternativas a los combustibles fósiles​​'', dice el Dr. Michael Studer, de Berna Universidad de Ciencias Aplicadas (BFH-hafl) en Zollikofen. ”Los biocombustibles de segunda generación son una solución viable a este dilema, que podría ser proporcionada a escala suficiente para hacer frente a estos problemas de inmediato".“En contraste con los biocombustibles de primera generación hechos a partir de cultivos comestibles, como la caña de azúcar o el maíz, el recurso a este tipo de biocombustibles avanzados es la biomasa lignocelulósica, el material orgánico más ubicuo en la tierra. Desafortunadamente, las técnicas de procesamiento de lignocelulosa son mucho más elaboradas y caras en comparación con materias primas de primera generación.Studer dice: “En consecuencia, la reconversión económica de la biomasa en productos químicos y combustibles es un importante reto científico".

Actualmente, el material se trata previamente a temperaturas elevadas necesarias para lograr altos rendimientos en la siguiente etapa de hidrólisis enzimática. Aquí, los hidratos de carbono poliméricos - la hemicelulosa y la celulosa - se escinden por la acción de enzimas en monosacáridos, por ejemplo, la glucosa y la xilosa, que luego pueden ser fermentados por los microorganismos seleccionados en el producto deseado. Las enzimas necesarias para la etapa de hidrólisis se producen ya sea in situ en un tanque de reacción separado o se adquieren de un proveedor externo, con las dos versiones se contribuye de manera significativa a los costes de conversión. Los tres pasos principales son acompañados a menudo por separación, lavado y desintoxicación pasos adicionales con el fin de maximizar los rendimientos.

Una manera de hacer el proceso más rentable es la integración de varios pasos de proceso en un solo paso (llamado bioprocesamiento consolidado), idealmente combinado con la eliminación de las etapas de lavado y de desintoxicación. Este enfoque de biología molecular consiste en la ingeniería de un microorganismo modificado genéticamente superior que es capaz de producir las enzimas hidrolíticas, así como fermentar los azúcares derivados en etanol. Aunque, sin duda, un enfoque muy atractivo, es todavía una cuestión abierta si un organismo tan alta ingeniería podría soportar los rigores de un proceso industrial a gran escala.

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Hongos Hefe Biofilm.