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Existe una bacteria del suelo (Ralstonia eutropha) que tiene una tendencia natural, en condiciones de estrés , a dejar de crecer y dedicar toda su energía a la fabricación de compuestos complejos de carbono.
Los científicos del MIT han enseñado a este microbio una nueva habilidad: Han modificado sus genes para que fabrique combustible (isobutanol), que puede sustituir directamente o mezclarse con la gasolina.
Christopher Brigham, científico de investigación en el departamento de biología del MIT, ha estado trabajando para desarrollar esta bacteria y además está tratando de conseguir que el organismo utilice dióxido de carbono (CO2) como materia prima , por lo que podría ser utilizado para fabricar combustible a partir de las emisiones de CO2.
¿Cómo se lleva esto a cabo?
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| Foto: Christopher Brigham |
Brigham explica que cuando el microbio en estado natural su fuente de nutrientes esenciales tales como el nitrato o fosfato está restringida, entra en lo que podríamos llamar "modo de almacenamiento de carbono", almacenando alimentos para su uso posterior.
"Lo que hace es tomar el carbono que está disponible, y almacenarlo en forma de un polímero, que es similar en sus propiedades a muchos plásticos derivados del petróleo ",
Anulando unos genes, insertando un gen de otro organismo y modificando otros, Brigham y sus colegas fueron capaces de redirigir el microbio para producir combustible en lugar de plástico.
El equipo de investigadores se está centrando en conseguir que el microbio use CO2 como fuente de carbono, aunque también podría potencialmente convertir casi cualquier fuente de carbono, incluyendo los residuos agrícolas o municipales, en combustible útil. En el laboratorio, los microbios han estado utilizando fructosa, un azúcar, como fuente de carbono.
Ahora, los investigadores estudian la optimización del sistema para aumentar la velocidad de producción y el diseño de biorreactores para escalar el proceso a niveles industriales.
¿Y qué diferencia ofrece con otros sistemas de producción química microbiana?
La principal diferencia estriba en que los otros microbios producen el producto químico deseado dentro de sus cuerpos, por lo que tienen que ser destruidos para recuperar el producto. En cambio la Ralstonia. eutropha expulsa de manera natural el isobutanol a un fluido circundante, donde puede ser filtrado continuamente sin parar el proceso de producción. No hay que añadir un sistema de transporte para salir de la célula, lo que simplifica y acelera el proceso de obtención del isobutanol.
Ventajas potenciales
A diferencia de otros biocombustibles , el isobutanol se puede utilizar en los motores actuales con poca o ninguna modificación, y ya ha sido utilizado en algunos coches de carreras.
Los sistemas bacterianos son escalables, permitiendo la producción de grandes cantidades de biocarburantes en una fábrica.
Este sistema, en particular, tiene el potencial de aprovechar el carbono de los productos de desecho o del CO2 no compitiendo con el suministro de alimentos como sí lo hacen los sistemas de obtención a partir del maíz por ejemplo.
Fuente: Massachussets Institute of Technology (MIT)
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