Pronto podremos reemplazar los combustibles fósiles con un producto neutro en carbono creado a partir de energía solar, dióxido de carbono y agua.

Investigadores de la Universidad de Uppsala, en Suecia, han logrado con éxito desarrollar microorganismos que pueden producir de manera eficiente butanol utilizando dióxido de carbono y energía solar, sin necesidad de usar células solares.

«Hemos diseñado y creado sistemáticamente una serie de cianobacterias modificadas que producen gradualmente cantidades crecientes de butanol en procesos directos. Cuando se utilizan las mejores células en experimentos de laboratorio de largo plazo, vemos niveles de producción que superan los niveles informados en artículos existentes. Además, es comparable con los procesos indirectos en los que las bacterias se alimentan con azúcar», dijo Pia Lindberg, profesora del Departamento de Química del Laboratorio Ångström de la Universidad de Uppsala.

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El conocimiento y la capacidad para modificar genéticamente las cianobacterias para que puedan producir una variedad de productos químicos a partir del dióxido de carbono y la energía solar van surgiendo en forma paralela con los avances en tecnología y biología sintética. A través de una combinación de desarrollo técnico, métodos sistemáticos y el descubrimiento de que a medida que se elimina más producto de las cianobacterias, se forma más butanol, el estudio muestra conceptualmente el camino a seguir.

Ya sabemos que es posible producir butanol utilizando este proceso (prueba de concepto). Lo que los investigadores ahora han podido demostrar es que es posible lograr una producción significativamente mayor, tan alta que es posible utilizarla en la producción. En términos prácticos, el butanol se puede utilizar en la industria automotriz como combustible para vehículos respetuoso con el medio ambiente (biocombustible de cuarta generación) y como reeplazo del caucho para elaborar neumáticos respetuoso con el medio ambiente. En ambos casos, los combustibles fósiles son reemplazados por un producto neutro en carbono creado a partir de energía solar, dióxido de carbono y agua.

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Incluso las industrias más grandes, de cualquier rubro, que producen altas emisiones de gases de efecto invernadero a partir del dióxido de carbono podrán utilizar este proceso con cianobacterias para capturar el dióxido de carbono y, por consiguiente, reducir significativamente sus emisiones.

«Las cianobacterias microscópicas son los organismos fotosintéticos más eficientes de la Tierra. En este estudio, utilizamos su capacidad para capturar eficientemente la energía solar y capturar el dióxido de carbono del aire, junto con todas las herramientas que tenemos para modificar las cianobacterias para producir productos deseables. Los resultados muestran que una producción directa de químicos y combustibles neutros en carbono a partir de la energía solar será una posibilidad en el futuro», explica Peter Lindblad, profesor del Departamento de Química del Laboratorio Ångström de la Universidad de Uppsala, quien lidera el proyecto.

La investigación en la Universidad de Uppsala es parte del proyecto más grande de Fotocombustible de la UE (www.photofuel.eu) coordinado por el fabricante de vehículos VW, cuyo objetivo es desarrollar la próxima generación de técnicas para la fabricación sostenible de combustibles alternativos en el sector del transporte.

El artículo, «Ingeniería modular para la producción fotosintética de 1-butanol en cianobacterias», se publicó en Energy & Environmental Science .