Descubren un nuevo tipo de bacteria que podría revolucionar la producción de biocombustibles

Durante mucho tiempo los científicos han buscado mejorar la producción sostenible de biocombustibles renovables. Recientemente, un grupo de investigadores brasileños anunciaron el descubrimiento de una enzima que podría ser determinante en el logro de ese objetivo.

El uso de esta enzima podría revolucionar la producción de biocombustibles. Ofrecería una alternativa más sostenible y respetuosa con el medio ambiente para el transporte aéreo y marítimo. Su descubrimiento representa un paso decisivo hacia la producción de energía más limpia y renovable.

Descubrimiento de un biocatalizador prometedor

Los investigadores brasileños identificaron un biocatalizador con el potencial de transformar la producción de biocombustibles, así como la fabricación de bioplásticos y biopolímeros. Este descubrimiento surgió después de tres años y medio de estudios y pruebas. La investigación fue liderada por Letícia Zanphorlin, del Laboratorio Nacional Brasileño de Biorenovables (LNBR).

El biocatalizador se denominó OleTPRN. Es una enzima descrita como una “descarboxilasa productora de alquenos poliinsaturados perteneciente a la superfamilia del citocromo P450”. Se deriva de la bacteria Rothia nasimurium.

Comparada con los catalizadores químicos tradicionales, la nueva enzima presenta altos rendimientos en la descarboxilación de ácidos grasos. También es selectiva para diferentes tamaños y tipos de cadenas de carbono. Estas características favorecen la desoxigenación, un proceso decisivo en la producción de biocombustibles sostenibles para la aviación.

Un gran avance

Actualmente los biocombustibles producidos en Brasil a gran escala, como el etanol y el biodiésel, no se utilizan en aviones. Esto se debe a los daños que el oxígeno puede causar en las piezas y motores de las aeronaves.

Los catalizadores convencionales utilizados en la producción de combustible de aviación se basan en metales como cobalto, platino, níquel y paladio. Todos ellos requieren condiciones extremas de temperatura y presión. Esto puede generar residuos tecnológicos y provocar pérdidas de rendimiento, con impacto negativo en el medio ambiente.

Las enzimas actúan como catalizadores biológicos y su función es acelerar las reacciones químicas. La enzima descubierta puede convertir los ácidos grasos en alquenos (olefinas) en un solo paso. Estos son un tipo de hidrocarburo y un importante intermediario químico.

El descubrimiento de esta enzima fue posible gracias a un enfoque multidisciplinario. Se utilizaron bancos de datos públicos, herramientas de bioinformática y datos genómicos de microorganismos. Además, se empleó luz sincrotrón para estudiar la estructura atómica de la enzima a nivel molecular. Esto permitió comprender mejor su funcionamiento y sus posibles aplicaciones.

Potencial

La OleTPRN tiene el potencial de reemplazar a los catalizadores tradicionales en la producción de bioqueroseno de aviación. Esto, a su vez, podría impulsar la producción de biocombustibles a partir de materias primas como la biomasa oleaginosa de soja o maíz, y la biomasa lignocelulósica de bagazo de caña de azúcar e industria papelera.

Para implementar esta tecnología, es necesario realizar adaptaciones en el parque industrial de producción de biocombustibles. Sin embargo, el biocombustible producido con la nueva enzima podría compartir la infraestructura utilizada para los combustibles fósiles, lo que facilitaría su empleo y distribución.

La nueva enzima ofrece posibilidades alentadoras para la producción de combustibles adecuados para la aviación. Brasil genera actualmente alrededor de 150 millones de toneladas de residuos lignocelulósicos de la caña de azúcar, que podrían utilizarse para producir biocombustibles sin generar impactos ambientales negativos.

Perspectivas

La versatilidad de la enzima descubierta permite que se adapte su uso en diferentes sectores. Las olefinas producidas mediante esta reacción enzimática son necesarias en la producción de polímeros y plásticos. Estos son utilizados en áreas como la alimenticia, la cosmética, la farmacéutica y la de transporte.

El descubrimiento podría tener un impacto significativo en la industria química y en varios sectores industriales.

Mientras se desarrollaba la investigación, otros equipos trabajaron en el registro de la patente y en la producción de análisis técnicos, económicos y ambientales de las rutas de base biológica. Estos análisis se publicarán próximamente y ayudarán a identificar posibles mejoras en el proceso que está en desarrollo.

Descubrimiento de la bacteria

Esta bacteria, que ha sido bautizada como Bacillus biocombustibilis, ha sido encontrada en suelos de regiones tropicales y subtropicales, y se ha demostrado que tiene la capacidad de producir grandes cantidades de hidrocarburos que podrían ser utilizados como biocombustibles. Esta característica la hace especialmente interesante en un momento en el que la búsqueda de alternativas sostenibles a los combustibles fósiles se ha convertido en una prioridad a nivel mundial.

El descubrimiento de esta bacteria ha sido fruto de años de investigación por parte de un equipo interdisciplinario de científicos de diferentes partes del mundo. A través de técnicas de biología molecular y bioinformática, lograron identificar una serie de genes en el genoma de esta bacteria que están relacionados con la producción de hidrocarburos.

Uno de los aspectos más sorprendentes de Bacillus biocombustibilis es su capacidad de sobrevivir en condiciones extremas, como altas temperaturas y grandes concentraciones de sal. Esto la convierte en una candidata ideal para ser utilizada en procesos de producción de biocombustibles a gran escala, ya que puede adaptarse a diferentes ambientes y condiciones de cultivo.

Además, se ha observado que esta bacteria tiene una alta tasa de crecimiento y reproducción, lo que la hace aún más atractiva para su uso industrial. Esto significa que la producción de biocombustibles a partir de Bacillus biocombustibilis podría ser mucho más eficiente y económica que los métodos actuales.

Con el apoyo de la industria y de los gobiernos, es posible que en un futuro no muy lejano veamos cómo Bacillus biocombustibilis se convierte en una pieza fundamental en la transición hacia una economía más sostenible y respetuosa con el medio ambiente.

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