Ocho entidades de investigación de la República Checa, Dinamarca, Italia, Estados Unidos, Reino Unido, Alemania y Finlandia forman parte de Directfuel, acrónimo de Direct biological conversion of solar energy to volatile hydrocarbon fuels by engineered cyanobacteria. El proyecto finaliza en 2014, ha recibido cerca de cinco millones de euros de financiación europea y de su coordinación se encarga la Universidad de Turku (Finlandia). Según la información difundida por la agencia Cordis, la investigación se desarrolla en torno a tres fases clave: el descubrimiento y la modificación de enzimas, la modificación del metabolismo de cianobacterias (un tipo de microalga) y el diseño del proceso de producción.
La noticia de Cordis confirma que los combustibles que se pretenden crear no muestran toxicidad y sí compatibilidad con motores de combustión ligeramente modificados e incluso con los convencionales. “Para el proyecto –añade la información– resultó fundamental la creación de rutas bioquímicas dedicadas a las síntesis del etileno, el etano y el propano distintas a las que ya proporciona la naturaleza”. Además se ha iniciado la modificación del metabolismo de los organismos huéspedes para mejorar la asimilación de CO2 y así aumentar la producción.
Cultivo en foto-biorreactores de laboratorio
En cuanto a la fase de cultivo, se ha preparado un diagrama preliminar del proceso y se ha construido un foto-biorreactor a escala de laboratorio. “El cultivo de cianobacterias esenciales puede realizarse en terrenos no aptos para la actividad agrícola y en contenedores cerrados sin necesidad de suelo, por lo que se elimina cualquier tipo de competencia entre la tierra destinada a alimentos y la que se aprovecha para fines de producción de combustible”, concluyen desde Cordis.
En cuanto al trabajo que lleva a cabo el Departamento de Ingeniería Química y Medio Ambiente de la Escuela de Ingeniería Técnica Superior de Bilbao de la UPV/EHU el objetivo es “estudiar algunos métodos para producir de manera más fácil y económica los suplementos que necesita el biodiésel para funcionar adecuadamente en nuestros vehículos”, según afirman desde la propia universidad. La cuestión esencial es producir de manera más fácil y barata acetales, compuestos químicos que se encuentran por ejemplo en los vinos.
La glicerina, el mejor punto de partida para producir acetales
El punto de partida para la obtención de acetales son el alcohol de las plantas ricas en azúcares y la glicerina, un subproducto de la fabricación de biodiésel. “Si comparamos el diésel derivado del petróleo con el de las plantas, el biodiésel posee mejores propiedades de untuosidad y biodegradación; pero, en cambio, resulta peor desde el punto de vista de la oxidación, del potencial energético y de la contaminación”. Debido a esta circunstancia mencionada por el equipo de la UPV/EHU, la finalidad es hallar un proceso industrial para conseguir los suplementos que mejorarán el biodiésel que llene los depósitos de los vehículos.
Hasta hora, una de las conclusiones de la investigación es que los acetales basados en la glicerina trasmiten mejores propiedades al biodiésel en comparación con los alcoholes derivados de las plantas ricas en azúcares (etanol o butanol). También investigan cuál sería el proceso más rentable para producir acetales, ya que el nivel de conversión de la reacción oscila entre un 50 y un 60% . “El objetivo, para que el proceso sea válido industrialmente, sería llegar al 100 % del rendimiento o conversión, y los últimos experimentos han demostrado que es posible”, señala el equipo investigador. Lo han conseguido utilizando una resina como catalizador sólido, en vez del ácido sulfúrico.
Para conseguir estos resultados han empleado técnicas de laboratorio, pero señalan que, sin ser técnicas muy desarrolladas a nivel industrial, “parece factible la producción de acetales derivados de la glicerina mediante técnicas convencionales”.
