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Crean bacterias que convierten el CO2 en productos industriales

  • El estudio fue publicado por Nature Biotechnology hoy. Foto: Juan Antonio Sánchez
    El estudio fue publicado por Nature Biotechnology hoy. Foto: Juan Antonio Sánchez
  • Foto: Nature Biotechnology
    Foto: Nature Biotechnology
El Colombiano | Publicado el 21 de febrero de 2022

El dióxido de carbono, o CO2, es uno de los gases de efecto invernadero más dañinos que, actualmente, están llevando al planeta hacia el calentamiento global. En esta ocasión, científicos de la empresa Lanza Tech desarrollaron una bacteria capaz de tomar este gas y convertirlo.

En compañía de investigadores de la Universidad Northwestern y el Laboratorio Nacional Oak Ridge del Departamento de Energía, desarrollaron la tecnología que captura el carbono para producir acetona e isopropanol y ya lo hacen a escala casi industrial.

Estos dos productos se producen con materias primas fósiles originalmente, y ocupan mucha energía y generan GEI. Ahora, en lugar de producirlo, lo consumen, lo disminuyen. Sirven, luego, como combustibles, solventes, telas y vidrio acrílico.

Se le conoce como plataforma de carbono negativo. Utiliza pequeños microorganismos y son ellos los que convierten ese carbono. Es un proceso de reciclaje.

Los expertos lo consideran como un paso más cerca hacia las emisiones netas cero y la economía de carbono circular.

“La mayoría de los productos químicos básicos se derivan exclusivamente de recursos fósiles frescos, como el petróleo, el gas natural y el carbón. La acetona y el isopropanol son dos ejemplos de ello, con un mercado mundial combinado de más de 10.000 millones de dólares”, manifiestan los autores.

El trabajo fue publicado en Nature Biotechnology. “Ambas moléculas son disolventes industriales y productos químicos de base para la producción de materiales como el vidrio acrílico, o polimetilmetacrilato, y el polipropileno”, añaden.

Utilizaron una bacteria diseñada por ellos mismos que se llama Clostridium autoethanogenum, o C. auto.

“Este bioproceso proporciona una alternativa sostenible a las rutas de producción actuales de estos productos químicos esenciales, que actualmente dependen de materias primas fósiles frescas y generan importantes desechos tóxicos”, dijo Jennifer Holmgren, directora ejecutiva de LanzaTech.

La tecnología, según los autores, lograría reducir los GEI en más de 160 % y lograr una producción con emisiones negativas de carbono.

¿Cómo fue el proceso?

<b>Foto: Nature Biotechnology</b>
Foto: Nature Biotechnology

Fue la empresa LanzaTech la que comenzó a producir y comercializar un proceso a partir de C. cepas que producen etanol, un biocombustible ya muy común. Continuaron con la investigación y analizaron cerca de 300 cepas buscando enzimas útiles para producir acetona y luego construyeron una biblioteca de ADN combinatoria de estos microbios hasta encontrar las vaciantes ideales.

La Universidad Northwestern aprovechó las herramientas de biología sintética para apoyar el proyecto, con procesos como la creación de prototipos sin células.

Todos los prototipos y los análisis ómicos fueron financiados por el programa de Investigación Biológica y Ambiental de la Oficina de Ciencias del DOE. La secuenciación de ADN fue apoyada por el Instituto Conjunto del Genoma, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE.

¿Para qué sirve este desarrollo?

El equipo permitirá que al producir acetona, por ejemplo, se dejen de producir dos kilos y medio de dióxido de carbono a restarlos.

Pero, además de ayudar al medio ambiente, permite una producción limpia de productos que sí se seguirán usando. El isopropanol, por ejemplo, se usa como desinfectante y fue recomendado hace poco por la Organización Mundial de la Salud para combatir el covid.

“Las emisiones de gases de efecto invernadero de la acetona y el isopropanol producidos por el proceso de fermentación gaseosa son de -1,78 kilogramos de CO2 por kilogramo de acetona, y -1,17 kilogramos de CO2 por kilogramo de isopropanol. El valor negativo se debe a que se evitan las emisiones de gases residuales y a que las emisiones del proceso son bajas. Por el contrario, las rutas tradicionales de producción petroquímica dan lugar a producir 2,55 kilogramos de CO2 por kilo de acetona, y 1,85 kilos de CO2 emitido por kilo de isopropanol”, cuentan los autores.

El equipo tecnológico

Además del trabajo de los investigadores, se destaca también la tecnología utilizada y la planta semiindustrial que ya están usando. En ella producen etanol, acetona e isopropanol sin tener que tener tres equipos diferentes.

Ahora, lo que sigue, es que convertirán este proceso en uno industrial real en planta, que pueda escalar y seguir siendo útil para eliminar o ayudar a reducir este gas de efecto invernadero o, al menos, para no producirlo más en la elaboración de estos productos.


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