Combustible a base de bacterias para conseguir aviones y barcos sostenibles

Imagínese un futuro en el que los barcos, aviones y cohetes que todavía no se han electrificado o se han pasado al hidrógeno utilizan un combustible que no proviene del petróleo y, por con secuencia, que no ha pasado por el contaminante proceso de destilación de la refinerías.

En cambio, utilizan un uno que ha sido producido por bacterias alimentadas con materia vegetal.

Esta interesante alternativa podría algún día hacerse realidad.

Al menos eso es lo que piensa un grupo de científicos del Lawrence Berkeley National Laboratory, en Berkeley, California, que ha descubierto que se puede usar una bacteria común para producir combustible de alta densidad energética.

Vivimos en un mundo que necesita reducir al máximo las emisiones de gases de efecto invernadero para limitar el avance del cambio climático.

Si bien lo ideal sería dejar de utilizar combustibles fósiles, en el camino de transición hacia fuentes de energía limpias y renovables todavía tendremos que hacerlo, especialmente cuando se trata de combustibles de alta densidad.

Sin embargo, con el paso del tiempo, debido a las reservas accesibles o a factores geopolíticos, conseguir el petróleo necesario para producir los combustibles de alta densidad que utiliza la industria marítima, aeronáutica y aeroespacial es cada vez más difícil.

La clave podría estar en el trabajo que las bacterias vienen haciendo hace miles de millones de años.

Los investigadores de Berkeley creen que el biocombustible que están desarrollando tendrá una densidad energética de 50 megajulios por litro, es decir, un valor muy superior que el de la gasolina normal, que tiene 32 megajulios por litro, incluso por encima del combustible usado en los motores propulsores de los cohetes espaciales, el RP-1, de 35 megajulios por litro.

Además, aseguran que será mucho menos contaminante que los hidrocarburos convencionales.

“Esta vía biosintética proporciona una ruta limpia hacia combustibles altamente densos en energía que, antes de este estudio, solo se podían producir a partir de petróleo utilizando un proceso altamente tóxico“, dice director del estudio, Jay Keasling.

Como estos combustibles se producirían a partir de bacterias alimentadas con materia vegetal, que está hecha de dióxido de carbono extraído de la atmósfera, utilizarlos reducirá significativamente la cantidad de gases de efecto invernadero agregados en relación con cualquier combustible generado a partir del petróleo, según los investigadores.

Cuando Keasling se refiere al “proceso altamente tóxico” hace referencia al proceso de obtención de gasolina que venimos utilizando desde el siglo XIX y que casi todos conocemos.

Una vez que el petróleo es extraído, con todas las dificultades que ello conlleva, es conducido a las refinerías donde los tipos de hidrocarburos que lo componen son separados.

Este proceso, a grandes rasgos, consiste en calentar el petróleo a diferentes temperaturas para que los compuestos con menos átomos de carbono en sus moléculas se desprenden fácilmente, los compuestos líquidos se vaporicen y también se separen.

Este proceso, que se realiza en las torres de destilación de las refinerías, emite gases tóxicos muy contaminantes.

El proceso de creación de este biocombustible es muy diferente.

Está basado en las bacterias antihongo llamadas Streptomyces, las cuales son utilizadas habitualmente para crear antibióticos.

Según explican los investigadores, se sintetizaron moléculas que funcionan como la Josamicina.

Estas moléculas pueden convertir azúcares o aminoácidos en moléculas hechas con anillos de ciclopropano llamadas POP-FAMEs.

Desafortunadamente, al principio las bacterias no fueron tan cooperativas en lo que respecta a creación de POP-FAMEs, por lo que, “al igual que un panadero que reescribe recetas para inventar el postre perfecto”, modificaron su técnica y, después de estudiar variaciones de la bacteria, reordenaron el mapa genético para encontrar la mejor candidata a combustible.

Ahora que han identificado la mejor candidata, los investigadores están en proceso de aumentar aún más la eficiencia de producción de la bacteria para generar suficiente para las pruebas de combustión.

También están investigando cómo podría modificar la vía de producción de múltiples enzimas para crear moléculas policiclopropanadas de diferentes longitudes.

Si bien todavía no han producido las suficientes moléculas candidatas como para una prueba de combustión, se necesitan 10 kilogramos de combustible para esto, el Laboratorio Nacional del Noroeste del Pacífico analizó los POP-FAME con espectroscopia de resonancia magnética nuclear y demostró la validez de los valores de densidad energética que creían los investigadores.

Una vez realizas las pruebas de campo, los investigadores tendrán que superar otros desafío, entre ellos desarrollar un método de producción a gran escala de este nuevo tipo de combustible que sea económicamente viable.

Fuente: Berkeley Lab