El combustible, la alimentación animal y otros productos importantes ricos en carbono podrían tener un reemplazo sostenible con la ayuda de un nuevo enfoque para procesar un material de biomasa vegetal producido naturalmente por las plantas durante la fotosíntesis. Llamada lignocelulosa, comprende la mitad de la materia vegetal seca.
por Li Yuan, Academia China de Ciencias
Los investigadores publicaron una revisión del trabajo y el estado actual el 24 de febrero en Biotechnology Advances .
«La biomasa lignocelulósica es la fuente de carbono sostenible más abundante en el planeta y tiene un enorme potencial para sustituir los recursos fósiles en la premisa de la conversión rentable», dijo Liu Yajun, autor e investigador del Instituto Qingdao de Bioenergía y Tecnología de Bioprocesos (QIBEBT ) de la Academia de Ciencias de China. «Los residuos lignocelulósicos, especialmente los desechos lignocelulósicos agrícolas, representan uno de los mejores sustitutos de los recursos fósiles debido a su bajo precio, alta disponibilidad y amplia distribución».
La producción mundial anual estimada de biomasa lignocelulósica es de más de 200 mil millones de toneladas, lo que proporciona un recurso extenso y renovable, si se puede convertir en una forma útil.
«La biomasa lignocelulósica es recalcitrante y difícil de deconstruir», dijo Liu.
El componente principal de la lignocelulosa es la celulosa, el material resistente responsable de la fuerte estructura de las paredes celulares de las plantas. La bioconversión de la lignocelulosa a biocombustibles y bioquímicos es posible, pero, según el Liu, el costo y la eficiencia de las enzimas utilizadas para iniciar la conversión es una preocupación.
Los métodos de conversión propuestos anteriormente implican producir enzimas por separado, descomponer la lignocelulosa y luego fermentar el azúcar resultante o hacer ambas cosas simultáneamente. El nuevo método propuesto por Liu y su equipo se llama bio-sacarificación consolidada, durante el cual se emplean biocatalizadores de células enteras para el proceso de deconstrucción de lignocelulosa y el proceso de fermentación se separa por completo.
Conocida como bio-sacarificación consolidada, o CBS, esta estrategia apunta a un producto final de azúcares fermentables, en lugar de productos finales como el biocombustible. Los azúcares producidos se pueden usar como la plataforma química en la fermentación para procesos posteriores que producen biocombustibles u otros bioquímicos.
«CBS se considera prometedor para liderar la bioconversión de lignocelulosa en el mundo real porque muestra enormes ventajas para reducir los costos de producción de enzimas y agilizar los procesos operativos», dijo LIU. «Sin embargo, como tecnología recientemente desarrollada, CBS aún necesita mejoras e innovación de los procesos e instrumentos existentes para lograr avances en el mundo real «.
Liu y su equipo actualmente están probando una demostración de CBS, con la intención de proporcionar evidencia adicional de las aplicaciones industriales y la escalabilidad del método.
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