Ciencia de los Materiales
Combustibles y plásticos elaborados a bajo costo a partir de vegetales con ayuda de bacterias
¿Qué tiene en común el combustible de los aviones a reacción con las medias y las botellas de plástico de gaseosa? Todos son productos que actualmente se obtienen a partir del petróleo. Unos científicos han demostrado ahora una nueva tecnología basada en bacterias biomodificadas y en fuentes renovables vegetales de materia prima, que promete ser una alternativa económicamente viable a la elaboración petroquímica de productos como los citados.
La lignina es uno de los componentes de las partes leñosas de los vegetales. Este componente aporta resistencia y rigidez a las plantas, pero, las dificultades para lograr su descomposición han venido siendo un serio obstáculo para lograr una extracción barata de energía de la material vegetal, que permita la expansión definitiva de los biocombustibles vegetales a escala comercial. Esta situación parece que ahora va a cambiar drásticamente.
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Juntando mecanismos procedentes de otros sistemas de degradación de lignina conocidos, Seema Singh, Fang Liu y Weihua Wu, las dos primeras de los Laboratorios Nacionales estadounidenses de Sandía y el último ahora en la empresa de biotecnología Lodo Therapeutics Corp., han modificado la bacteria E. coli para convertirla en una factoría celular de bioconversión eficiente y productiva.
"Durante años, hemos estado buscando formas rentables de descomponer la lignina y convertirla en sustancias valiosas", explica Singh. "Aplicamos sobre la E. coli nuestros conocimientos acerca de los sistemas de degradación de la lignina natural porque esa bacteria crece rápido y puede sobrevivir a procesos industriales hostiles".
La lignina es el componente de las paredes celulares de las plantas que les proporciona su increíble fortaleza. Rebosa energía, pero conseguirla es tan costoso y complejo con los métodos convencionales que el biocombustible resultante no puede competir económicamente con otras formas de energía para el transporte.
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Seema Singh, a la izquierda, y Fang Liu sostienen frascos de vanilina y de caldo de fermentación, que son esenciales para convertir a la materia vegetal en biocombustibles y otras sustancias químicas. (Foto: Dino Vournas)
Una vez descompuesta, la lignina tiene otros beneficios que ofrecer, en forma de sustancias valiosas que pueden ser convertidas en nilón, plásticos, fármacos y otros productos valiosos.
En su trabajo de investigación y desarrollo, Singh, Liu y Wu han resuelto tres problemas cruciales sobre la conversión de la lignina en las sustancias químicas deseadas, uno sobre la velocidad de una fase del proceso, otro sobre la toxicidad potencial del proceso para las bacterias E. coli y el tercero sobre el coste económico. Ahora el proceso es lo bastante rápido, inocuo y barato como para que su eficiencia le sitúe en el umbral de la rentabilidad económica y su comercialización.
