Biodiesel hecho de cajas de cartón desechadas
Desarrollo de un microorganismo que duplique el rendimiento de la producción de precursores de biodiésel utilizando tijeras genéticas y basándose en los principios de la evolución
Se sabe que los gases de escape de los automóviles emitidos por los vehículos que funcionan con combustibles fósiles, especialmente los que funcionan con gasóleo, son una fuente importante de polvo fino y de gases de efecto invernadero. El uso de biodiésel en lugar de diésel es una forma eficaz de hacer frente al cambio climático causado por los gases de efecto invernadero, al tiempo que se reduce la emisión de polvo fino. Sin embargo, el método actual de producción de biodiesel mediante el procesamiento químico de aceite vegetal o aceite de cocina de desecho -como el aceite de palma o de soja- es limitado debido a la poco fiable disponibilidad de materias primas.
Diagrama conceptual para la producción de biocombustibles utilizando microorganismos como materia prima para la biomasa de madera
Korea Institue of Science and Technology (KIST)
Por lo tanto, se está realizando un esfuerzo activo para desarrollar biocombustibles mediante la conversión de la biomasa lignocelulósica generada como subproducto de la agricultura o la explotación forestal, en lugar de consumir materias primas derivadas de cultivos alimentarios. La biomasa lignocelulósica es una materia prima económica y sostenible que puede convertirse en un combustible de motor ecológico mediante el metabolismo microbiano.
La Dra. Sun-Mi Lee y su equipo del Centro de Investigación sobre Energía Limpia del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) han anunciado que han desarrollado un novedoso microorganismo capaz de producir precursores de biodiesel a partir de biomasa lignocelulósica como subproductos agrícolas desechados, papel de desecho y cajas de cartón. Este microorganismo ha logrado que el rendimiento del producto sea el doble de lo que se podía obtener de sus predecesores.
Este novedoso microorganismo puede producir precursores de biodiésel durante el proceso de metabolización de los azúcares contenidos en la biomasa lignocelulósica de la que se alimenta. El azúcar contenido en la biomasa lignocelulósica está generalmente compuesto de 65-70% de glucosa y 30-35% de xilosa. Si bien los microorganismos que existen en la naturaleza son eficaces en la producción de precursores del diesel mediante el metabolismo de la glucosa, no se alimentan de xilosa, lo que limita el rendimiento de las materias primas.
Para resolver este problema, el equipo de investigación del KIST desarrolló un nuevo microorganismo que puede producir precursores del diesel metabolizando eficazmente la xilosa así como la glucosa. En particular, se rediseñó la vía metabólica del microorganismo utilizando tijeras genéticas para evitar la interferencia con el suministro de coenzimas esenciales para la producción de precursores de diesel. La capacidad de metabolizar la xilosa se mejoró controlando eficazmente el proceso de evolución en un laboratorio, por ejemplo, seleccionando y cultivando sólo los microorganismos que ofrecían un rendimiento excelente.
Esto confirmó la posibilidad de producir precursores del diesel utilizando todos los componentes del azúcar, incluida la xilosa, de la biomasa lignocelulósica, y el rendimiento del producto casi se duplicó, en comparación con el obtenido en estudios anteriores en los que se utilizaron vías metabólicas que tenían problemas de coenzimas sin resolver.
"El biodiésel es un combustible alternativo eficaz que puede reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y de polvo fino sin restringir el funcionamiento de los vehículos diesel existentes, y hemos desarrollado una tecnología básica que puede mejorar la eficiencia económica de la producción de biodiésel", dijo el Dr. Sun-Mi Lee del KIST. "En un momento como éste, en el que sentimos el cambio climático en nuestros huesos debido a los frecuentes tifones y a los fenómenos meteorológicos severos, la ampliación del suministro de biocombustibles que nos ayuden a hacer frente al cambio climático de forma más rápida y eficaz facilitará la expansión de las industrias relacionadas y el desarrollo de la tecnología".
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