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Biocarburante da produzione algale | Giuseppe Benanti

 

Biocarburante da produzione algale | Giuseppe Benanti

Biocarburante da produzione algale | Giuseppe Benanti.

Ralstonia eutropha per produrre combustibile

Un umile batterio del suolo, chiamato Ralstonia eutropha, ha una naturale tendenza, ogni volta che sottolinea di smettere di crescere, trasferisce tutte le sue energie nel produrre complessi composti di carbonio. Gli scienziati del MIT hanno insegnato a questo microbo un nuovo trucco: Armeggiando con i suoi geni possono convincerlo a produrre carburante – in particolare, una sorta di alcool chiamato isobutanolo che può essere direttamente utilizzabile, o in miscela con la benzina. Christopher Brigham,  ricercatore nel dipartimento di biologia del MIT che ha lavorato per sviluppare la bioingegneria di questo batterio, sta cercando di stimolare l’organismo ad usare un getto di anidride carbonica come fonte di carbonio, in modo da poter essere utilizzato per produrre carburante da queste emissioni. Brigham è co-autore di un articolo su questa ricerca pubblicata sulla rivista Applied Microbiology and Biotechnology.                                                         Brigham spiega che  allo stato naturale il microbo, quando la sua fonte è costituita da nutrienti essenziali, come nitrato o fosfato è limitato, in questa produzione di carburanti.                                         “Metterà l’uso  del carbonio-in modalità di memorizzazione”, in sostanza memorizza questa via   che consente di ottenere cibo per un uso successivo, quando rileva che le risorse sono limitate.”Ciò che fa è di prendere il carbonio -dice Brigham– disponibile, e lo memorizza in forma di un polimero, simile nelle sue proprietà a un sacco di plastica derivata dal petrolio”.                                        Per togliere alcuni geni, inserire un gene da un altro organismo e armeggiare con l’espressione di altri geni, Brigham e i suoi colleghi sono stati in grado di reindirizzare il microbo per produrre carburante, invece di plastica. Mentre la squadra si sta concentrando su come stimolare il microbo ad utilizzare CO2 come fonte di carbonio, con modifiche leggermente diverse lo stesso microbo potrebbe anche potenzialmente trasformare qualsiasi fonte di carbonio, compresi i rifiuti agricoli o rifiuti urbani, in utile combustibile. In laboratorio, i microbi hanno usato fruttosio, uno zucchero, come fonte di carbonio. A questo punto, il team del MIT – che comprende la chimica Jingnan Lu, la biologa Claudia Gai, guidati da Anthony Sinskey, professore di biologia – hanno dimostrato il successo nel modificare i geni dei microbi in modo che convertano carbonio in isobutanolo come processo in maniera continua.                                                                                  “Abbiamo dimostrato -dice Brigham– che, nella produzione continua, siamo in grado di ottenere notevoli quantità di isobutanolo“. Ora, i ricercatori hanno focalizzato l’attenzione sulla ottimizzazione del sistema di aumentare il tasso di produzione e nella progettazione di bioreattori per rendere possibile il processo a livelli industriali. A differenza di alcuni sistemi di bioingegneria in cui i microbi producono una sostanza chimica desiderata all’interno dei loro corpi, ma devono essere distrutti per recuperare il prodotto, R. eutropha espelle naturalmente l’isobutanolo nel fluido circostante, dove può essere continuamente filtrato senza interrompere il processo di produzione.                                                                                                                              “Non abbiamo dovuto aggiungere -dice Brigham– un sistema di trasporto per farlo  trasportare fuori dalla cella”.Un certo numero di gruppi di ricerca stanno perseguendo la produzione di isobutanolo con percorsi diversi, tra cui altri organismi geneticamente modificati; almeno due aziende stanno già attrezzandosi per produrlo come additivo per carburante, combustibile o come materia prima per la produzione di sostanze chimiche. A differenza di alcuni biocarburanti proposti, l’isobutanolo può essere utilizzato negli attuali motori con poche modifiche , ed è già stato utilizzato in alcune auto da corsa .                                                                                                               “Questo approccio ha diversi vantaggi potenziali- dice Mark Silby, assistente professore di biologia presso l’Università del Massachusetts a Dartmouth- sulla produzione di etanolo dal mais. Sistemi battericisono scalabili, in teoria e, consentono la produzione di grandi quantità di biocarburante in una fabbrica- come l’ambiente. E sempre Silby ha aggiunto in conclusione:                          ” Questo sistema, in particolare, ha il potenziale uso di carbonio, derivato da prodotti di scarto o di anidride carbonica, e quindi non è in competizione con l’approvvigionamento alimentare.

Il batterio del suolo che produce con interventi di ingegneria genetica l’isobutanolo

“Nel complesso, dice,” il potenziale impatto di questo approccio alla produzione di biocarburante è enorme. ”                                                                                                                                                                 Lavoro finanziato dall’ US Department of Agency Advanced Research Projects Energy – Energy (ARPA-E).                                                                                                                                                 Fonte: David L. Chandler, MIT.