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La promessa di produrre carburanti dalle culture prative a prezzi accessibili è stata lasciata perennemente in sospeso a causa degli oneri economici dovuti ai processi di conversione. Una nuova ricerca della Università della Georgia, ha superato questo ostacolo, permettendo la conversione della biomassa in carburante.

Lo studio, pubblicato negli Atti della National Academy of Sciences, documenta la conversione della biomassa in biocarburanti senza pretrattamento, utilizzando i batterio ingegnerizzato Caldicellulosiruptor bescii.
Il pretrattamento della materia prima delle biomasse – colture non alimentari come il Panico Verga e Miscanthus – è quello di abbattere le pareti cellulari delle piante prima della fermentazione in etanolo. Questa fase di pretrattamento è stato a lungo il collo di bottiglia economico che ostacolava la produzione di combustibile da biomasse lignocellulosiche.
Janet Westpheling, una professoressa del Dipartimento di Genetica del Franklin College, e il suo team di ricercatori sono riusciti a modificare geneticamente il batterio C. bescii al fine di decostruire una biomassa vegetale non pretrattata.
“Data una scelta tra l’insegnare ad un organismo come decostruire una biomassa o insegnargli come produrre etanolo, la parte più difficile è decostruire la biomassa”, ha dichiarato Westpheling, che ha trascorso due anni e mezzo sviluppando metodi genetici per manipolare il batterio C. bescii per poter rendere possibile il lavoro corrente.
Il gruppo di ricerca dell’UGA (Università della Georgia) ha progettato un percorso di sintesi nell’organismo, introducendo geni provenienti da altri batteri anaerobici che producono etanolo, e ha costruito un percorso nell’organismo per produrre direttamente l’etanolo.

“Ora, senza alcun pretrattamento, possiamo semplicemente prendere il Panico Verga, macinarlo, aggiungere un minimo di terreno a basso costo ricco di sali e ottenere etanolo alla fine del processo”, ha detto Westpheling. “Questo è il primo passo verso un processo industriale che è economicamente fattibile.”
La resistenza delle  culture da biomassa per la produzione di carburanti, resistenza alla degradazione microbica  che si è sviluppata nelle piante nel corso di milioni di anni, è dovuta all’indurimento delle loro pareti cellulari che sono state la chiave per la loro sopravvivenza e l’ostacolo maggiore alla produzione di biocarburanti. Capire le basi scientifiche di tutto ciò, ed eliminare definitivamente tale resistenza come barriera è stata la missione principale del BioEnergy Science Center.

La conversione della biomassa in carburante oggi è possibile a prezzi ragionevoli

“Prendere un organismo praticamente sconosciuto e non caratterizzato e modificarlo geneticamente per produrre biocarburante di qualità nel giro di pochi anni è un risultato scientifico imponente per il gruppo del Dr. Westpheling e per BESC”, ha dichiarato Paul Gilna, direttore del BioEnergy Science Center.

“E’ il risultato della ricerca altamente collaborativa che abbiamo costruito all’interno BESC,che ha portato a risultati accelerati come questi.”
I batteri Caldicellulosiruptor sono stati isolati in tutto il mondo, dalla Russia al Parco Nazionale di Yellowstone. Westpheling ha spiegato che molti microbi in natura dimostrano capacità apprezzabili in chimica e biologia, ma che lo sviluppo dei sistemi genetici per usarli è la sfida più significativa.
“La biologia dei sistemi consente la progettazione di percorsi artificiali in organismi che permettono loro di fare cose che non possono fare in altro modo”, ha detto.
L’etanolo non è che uno dei prodotti che si può insegnare al batterio a produrre. Altri includono butanolo e isobutanolo (carburanti per il trasporto comparabili all’etanolo), così come altri combustibili e prodotti chimici che utilizzano la biomassa come alternativa al petrolio.
“Questo è davvero l’inizio di una piattaforma per la manipolazione di organismi per fare molti prodotti che sono realmente sostenibili”, ha detto.

 

 

 

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