Biocombustibles Energía Renovable Europa

Los microorganismos ayudan a la producción


El petróleo sigue siendo el recurso económicamente más atractivo para los combustibles y los productos químicos básicos que se pueden usar para fabricar productos cotidianos, como botellas de plástico y detergentes. 


Instituto de Tecnología de Karlsruhe

Los nuevos procesos biotecnológicos tienen como objetivo simplificar el uso de la biomasa renovable como alternativa a la materia prima fósil y hacerla más rentable. Los investigadores de KIT se centran en la biomasa vegetal, como la madera y la paja, que no se utiliza como alimento o pienso. Estas y otras historias de innovación se presentan en la revista actual de KIT, NEULAND .

El petróleo es rentable, pero su uso es perjudicial para el clima y el medio ambiente. Además, los suministros de la materia prima fósil están disminuyendo. Los procesos aplicados hasta ahora para obtener productos químicos básicos como el etanol a partir de materiales renovables son costosos. Además, utilizan plantas como el maíz, la remolacha azucarera y la colza, que también sirven como alimento para humanos y animales. “Para lograr un suministro de energía y materia prima sostenible y respetuoso con el medio ambiente, necesitamos desarrollar tecnologías innovadoras que hagan que el uso de la biomasa renovable también sea atractivo desde un punto de vista económico”, dice el profesor Christoph Syldatk, Director del Instituto de Ingeniería de Procesos en la Vida. Ciencias II / Biología Técnica en KIT. Su grupo de investigación está examinando cómo las materias primas.Los productos que no compiten con los alimentos o los piensos pueden procesarse biotecnológicamente, por ejemplo, paja, desechos verdes y aserrín. Estas materias primas de base biológica de segunda generación, no comestibles, consisten en gran parte de lignocelulosa que forma las paredes celulares de las plantas leñosas. Para poder usar la lignocelulosa, sin embargo, primero debe dividirse en sus componentes (fracciones). Hasta ahora, este proceso ha sido costoso y costoso. Para reducir los costos de producción y establecer la lignocelulosa como materia prima, los investigadores del KIT están examinando, entre otras cosas, cómo, sobre la base de fracciones de lignocelulosa, se pueden producir nuevos tipos de biosurfactantes utilizando síntesis microbiana o enzimática.

El objetivo es convertir la biomasa leñosa en componentes básicos para la producción de productos químicos y materiales como los bioplásticos. Las bacterias, las levaduras y los mohos se encuentran entre los microorganismos, cuyo metabolismo es utilizado por los investigadores en el laboratorio para la síntesis de productos tan innovadores y los cambios químicos. Algunos socios de la industria ya están implementando la investigación orientada a la aplicación de KIT a gran escala. Los productos pueden fabricarse utilizando un proceso de base biológica. Sus moléculas y propiedades son idénticas a las de los componentes petroquímicos. “Además de eso, hay más opciones para modificar la estructura molecular”, explica Syldatk. Por ejemplo, los plásticos pueden estar equipados con un punto de fusión más alto o una mayor permeabilidad al gas, y surfactantes con propiedades de espuma modificada. “

La optimización del proceso también está involucrada en el uso de microorganismos para el procesamiento posterior de los gases de síntesis producidos por pirólisis a partir de paja o residuos de madera en la planta piloto de bioliq en KIT. “Una de las principales ventajas de usar gas de síntesis es que proporciona las mismas condiciones de inicio, sin importar qué tipo de biomasa se haya utilizado como materia prima”, dice el investigador. Los gases de combustión ahora también se pueden convertir con la ayuda de microorganismos, “porque toleran los compuestos de azufre o incluso los usan para su metabolismo. Para el procesamiento químico, los gases de combustión primero deberían limpiarse de estos compuestos tóxicos”, explica Syldatk. En su programa de investigación sobre bioeconomía, el estado de Baden-Württemberg apoya el desarrollo impulsado por KIT de métodos innovadores para el uso microbiano de la lignocelulosa.

Más información: Sascha Siebenhaller et al. Proceso integrado para la producción enzimática de ésteres de azúcares de ácidos grasos completamente basado en sustratos lignocelulósicos, fronteras de la química (2018). DOI: 10.3389 / fchem.2018.00421 

Proporcionado por: Instituto de Tecnología de Karlsruhe

Información de: phys.org


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