Según una nueva investigación, una bacteria presente en los residuos del cultivo de hongos puede contribuir a una producción de biocombustibles más ecológica y barata.
Un equipo de ingenieros descubrió recientemente que una bacteria de origen natural, Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum TG57, puede convertir directamente la celulosa, un material de origen vegetal, en biobutanol.
«La producción de biocombustibles a partir de materias primas no alimentarias puede mejorar considerablemente la sostenibilidad y reducir los costes».
He Jianzhong, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Singapur, y sus colegas descubrieron por primera vez la novedosa cepa TG57 en 2015. Después cultivaron la cepa para examinar sus propiedades.
«La producción de biocombustibles a partir de materias primas no alimentarias puede mejorar considerablemente la sostenibilidad y reducir los costes. En nuestro estudio, demostramos un método novedoso para convertir directamente la celulosa en biobutanol mediante la nueva cepa TG57. Esto supone un gran avance en ingeniería metabólica y constituye un hito fundamental para la producción sostenible y rentable de biocombustibles y productos químicos renovables», explica He.
Los biocombustibles tradicionales se producen a partir de cultivos alimentarios. Este método es costoso y compite con la producción de alimentos por el uso de la tierra, el agua, la energía y otros recursos medioambientales.
Muchos científicos creen que los biocombustibles producidos a partir de materiales celulósicos sin procesar, como la biomasa vegetal, así como de residuos agrícolas, hortícolas y orgánicos, podrían satisfacer la creciente demanda energética sin aumentar las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas de la quema de combustibles fósiles. Estos materiales celulósicos son muy abundantes, respetuosos con el medio ambiente y sostenibles desde el punto de vista económico.
Entre los distintos tipos de biocombustibles, el biobutanol ofrece grandes posibilidades como sustituto de la gasolina por su alta densidad energética y sus excelentes propiedades. Puede reemplazar directamente a la gasolina en los motores de los automóviles sin necesidad de modificarlos. Sin embargo, la producción comercial de biobutanol se ha visto obstaculizada por la falta de microbios eficaces capaces de convertir la biomasa celulósica en biocombustibles. La técnica actual es costosa y requiere un pretratamiento químico complejo.
La nueva técnica podría convertirse en una tecnología revolucionaria para producir biocombustibles de forma rentable y sostenible.
El compost agotado del cultivo de hongos —compuesto normalmente de paja de trigo y serrín— es el residuo de compost que genera el cultivo de hongos. Para obtener la singular cepa TG57, los investigadores dejaron que los microorganismos presentes en los residuos evolucionaran de forma natural durante más de dos años.
El proceso de fermentación es sencillo y no requiere un pretratamiento complejo ni la modificación genética de los microorganismos. Cuando los investigadores añaden celulosa, la bacteria simplemente la digiere y produce butanol como producto principal.
En adelante, el equipo de investigación seguirá optimizando el rendimiento de la cepa TG57 y la modificará aún más mediante herramientas de genética molecular para aumentar la proporción y el rendimiento de biobutanol.
