La produzione di biocarburanti dagli scarti agricoli e da altre biomasse non destinate al consumo alimentare può rappresentare un’ottima soluzione per ridurre la dipendenza dalle fonti fossili. A differenza dei biocarburanti di prima generazione, prodotti da colture come il mais, facili da degradare, estrarre bioetanolo da paglia, segatura e altri materiali di scarto, è più complesso e richiede costi maggiori.

Prima di poter essere avviate a fermentazione, queste biomasse vanno pretrattate con una miscela di enzimi. Questo processo fa lievitare i costi del prodotto finale. Una nuova tecnica messa a punto dai ricercatori del Lawrence Berkeley National Laboratory potrebbe risolvere il problema, permettendo di saltare la fase del pretrattamento con gli enzimi.

Gli ingegneri californiani hanno creato un nuovo percorso metabolico che permette ai microbi presenti nel lievito di fermentare la biomassa senza necessità di pretrattamenti. I microbi sono riusciti ad avviare la fermentazione della cellulosa e dell’emicellulosa, due delle principali fonti di zuccheri presenti nelle pareti vegetali. Come ha illustrato Jamie Cate, uno degli autori dello studio:

Abbiamo scoperto nuove sostanze chimiche generate da funghi e batteri capaci di metabolizzare la parete cellulare delle piante. Ora dovremo essere in grado di ingegnerizzare i lieviti utilizzati per la produzione dei biocarburanti, in modo da replicare l’azione di questi metaboliti.

Secondo gli scienziati questa scoperta potrebbe aprire nuovi scenari per la produzione su larga scala dei biocarburanti e di altri prodotti industriali. I ricercatori hanno individuato nel fungo Neurospora crassa un metabolita capace di digerire lo xilosio, uno degli zuccheri più comuni contenuti nell’emicellulosa.

Al contrario del Saccharomyces cerevisiae, il microbo più utilizzato nella produzione di biocarburanti, questo fungo riesce a consumare le cellodestrine e le xilodestrine presenti nella biomassa, scomponendo gli zuccheri complessi in zuccheri semplici. L’équipe coordinata da Jamie Cate ha introdotto cinque nuovi geni nel lievito per ottenere lo stesso risultato. Il lievito riesce ora a digerire lo xilosio senza alcuna necessità di ricorrere ad altri enzimi.

Oltre a generare biocarburanti di seconda generazione economici, questo nuovo metodo permetterà di ricavare sostanze chimiche dalle biomasse per sostituire i derivati petrolchimici in diversi processi industriali.

5 marzo 2015
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