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Combustible de aviación de plantas
Los investigadores de una nueva empresa en Colorado han convertido restos de plantas en combustible para aviones, una demostración importante de que se pueden producir combustibles de alta energía de manera eficiente a partir de biomasa renovable y abundante.
Hotshot de hidrocarburos: Peter Meinhold es director de investigación de Gevo, una empresa que puede convertir tallos de plantas y astillas de madera en un hidrocarburo de alta energía que se encuentra en la gasolina y el combustible para aviones.
La compañía, Gevo, ha diseñado una levadura que ayuda a transformar la celulosa que se encuentra en las astillas de madera y los tallos de las plantas en butanol, un ingrediente de la gasolina. Luego, los investigadores pueden modificar el butanol en combustible para aviones.
El butanol tiene un 30 por ciento más de energía que la misma cantidad de un biocombustible convencional como el etanol. Debido a ese atractivo, compañías como Cobalt Biofuels, Gevo y DuPont han estado desarrollando formas de producir butanol de manera económica y eficiente a partir de fuentes renovables. Un método comienza con los azúcares en el almidón de maíz y caña de azúcar. Otra forma de hacerlo es con la celulosa que se encuentra en los tallos de las plantas y las astillas de madera. Ha sido más fácil diseñar levaduras y bacterias para fermentar azúcares a base de almidón en butanol, pero la abundancia de celulosa natural la convierte en una mejor materia prima para la producción de biocombustible, dice Mike Cleary, director del Centro Nacional de Bioenergía en el Laboratorio Nacional de Energía Renovable. .
La celulosa es la mayor fuente de azúcares del planeta, dice Cleary. La dificultad es que es más difícil obtener esa celulosa y esos azúcares que obtener los azúcares de los granos de maíz.
Para hacer un biocombustible, las bacterias o la levadura digieren el almidón de las plantas en azúcares, que luego se fermentan. En 2005, cuando se lanzó Gevo, anunció que había creado un método altamente eficiente para convertir azúcares a base de maíz en butanol mediante el cableado de las vías de las enzimas en la levadura. Ahora, los investigadores han insertado su vía de fermentación de butanol en una levadura que ha sido personalizada para trabajar en una suspensión de azúcar mixta formada a partir de celulosa en tallos de plantas.
Debido a que contiene más energía que los biocombustibles de primera generación como el etanol, el butanol se quema de manera más eficiente; en otras palabras, podría generar más millas por galón. Otra ventaja: si bien el etanol se puede mezclar con la gasolina en cantidades limitadas, no existe un límite correspondiente para el butanol, ya que ya es una parte clave de la gasolina. La estructura molecular del butanol permite que se convierta fácilmente en productos químicos que las refinerías fabrican a partir de combustibles derivados del petróleo. Y el butanol podría ser más fácil de usar y transportar que el etanol: no absorbe agua como lo hace el etanol, lo que facilita su transporte en tuberías.
Queríamos cambiar fundamentalmente la forma en que se fabricaban los biocombustibles y el tipo de biocombustibles que podíamos hacer, dice Peter Meinhold, cofundador y director de investigación de Gevo. Queríamos desarrollar un biocombustible directo, algo que pudiera usar directamente sin tener que cambiar el suministro de gasolina y la infraestructura de la gasolina.
Gevo también ha desarrollado una tecnología de separación única para aumentar la eficiencia de su proceso de producción, que produce una variante del butanol conocida como isobutanol. Es un desafío extraer el biocombustible de la suspensión de fermentación de azúcares y microbios antes de que sea tóxico para los organismos. La tecnología de Gevo recoge rápidamente el isobutanol a medida que se produce, lo que permite producirlo en grandes cantidades.
Pero la tecnología de Gevo aún no se ha demostrado a escala comercial. Eso significa que queda por ver si el producto de Gevo puede llegar al mercado a un costo que sea competitivo con el etanol y la gasolina.
Fundada por la profesora de Caltech Frances Arnold, Meinhold y otros, Gevo cuenta con el apoyo de inversores como Khosla Ventures. Mientras comercializa su tecnología, Gevo tendrá que competir con empresas como LS9, que está desarrollando una forma de producir diesel a partir de celulosa en un proceso de un solo paso. Además, DuPont y BP se han asociado para desarrollar sus propios organismos para producir butanol a partir de diversas fuentes de azúcar.