Construyendo un error para cosechar aceite

Los microbios que habitan en los campos petrolíferos y las capas de carbón podrían inspirar nuevos métodos de extracción de combustibles fósiles de las profundidades de la tierra. Esa es la esperanza de Ari Patrinos , un pionero de la genómica que ayudó a ejecutar el Proyecto Genoma Humano y ahora es el presidente de Genómica sintética , una startup de biotecnología con sede en Maryland fundada por J. Craig Venter. El objetivo de Synthetic Genomics es utilizar la genómica para desarrollar nuevas tecnologías energéticas.Como parte de una nueva asociación con el gigante petrolero BP, Synthetic Genomics estudiará los microbios que se alimentan naturalmente de los hidrocarburos en busca de pistas sobre los medios biológicos de extracción y procesamiento de petróleo y carbón.

Defensor de los microbios: Ari Patrinos, presidente de Synthetic Genomics, es un pionero en la aplicación de la genómica microbiana a los problemas energéticos. Dice que los microbios que se alimentan de hidrocarburos podrían ofrecer pistas sobre los medios biológicos de extracción y procesamiento de petróleo y carbón.

Después de varias décadas en el Departamento de Energía (DOE), Patrinos es un firme defensor del uso de soluciones biotecnológicas para los problemas energéticos del mundo. Ayudó a fundar el Instituto Conjunto del Genoma del DOE y creó el programa Genomes to Life de la agencia, que, entre otras cosas, desarrolla aplicaciones relacionadas con la energía para microbios. Patrinos fue alejado del DOE por Venter el año pasado. Habla con Revisión de tecnología sobre los planes de Synthetic Genomics y el futuro de los biocombustibles.

Revisión de tecnología : ¿Por qué considerar a los microbios como fuentes de energía alternativa?

Ari Patrinos : Los microbios son los virtuosos del mundo viviente. Han existido alrededor de cuatro mil millones de años, un tercio del tiempo que ha existido el planeta, y han desarrollado una enorme variabilidad y diversidad. Tenemos mucho que aprender de ellos a medida que nos enfrentamos al calentamiento global y tratamos de aprender a utilizar nuestros recursos de manera más eficiente.

NIÑOS : ¿Cómo nos ayuda la genómica a aprovechar el repertorio funcional diverso de los microbios?

AP : Como resultado de la genómica, hemos descubierto que hay microbios en todas partes, que viven a todas las temperaturas y presiones. Pueden sobrevivir a 100 veces la presión atmosférica y a temperaturas de casi 100 grados centígrados. La gente ha identificado microbios que pueden soportar grandes cantidades de radiación. Los microbios juegan un papel crucial en el ciclo del carbono, absorbiendo dióxido de carbono en el océano. Más del 50 por ciento de la biomasa viva de este planeta es de naturaleza microbiana. Es por eso que deberíamos buscar microbios para resolver algunos de nuestros problemas. Se han vuelto extremadamente efectivos en los procesos de la vida. Necesitamos entenderlos y luego imitarlos para algunas de estas aplicaciones.

NIÑOS : Synthetic Genomics se asoció recientemente con BP. ¿Cuál es el énfasis de ese trato?

AP : Tenemos enormes reservas de petróleos pesados ​​en este continente, pero su extracción es difícil. Requiere energía y agua, y produce mucho dióxido de carbono. Puede haber formas de utilizar comunidades microbianas para mejorar la calidad del aceite mientras aún se encuentra en el subsuelo. Por tanto, veremos los microbios que viven en lechos de carbón o campos petrolíferos y arenas petrolíferas.

NIÑOS : ¿Cómo ayudará eso a la producción de combustible?

AP : La idea de los campos petroleros como un reservorio que se puede aprovechar es ingenua. El aceite existe como una matriz en diferentes capas. Cuando produce aceites de pozos, deja hasta un 50 por ciento. Hace entre 30 y 40 años, la gente estaba contemplando la recuperación de petróleo mejorada por microbios, formas en las que podían manipular los microbios para mejorar la recuperación de petróleo de los pozos. Pero su capacidad para descubrir y estudiar estos microbios se vio afectada por las primitivas herramientas de microbiología. Esto nunca llegó a ser una práctica comercial, hasta donde yo sé.

Tenemos herramientas significativamente más precisas y poderosas que nuestros colegas en ese entonces, y sospechamos que el número y la diversidad de microbios que descubrimos será mucho mayor de lo que se contemplaba en ese entonces.

NIÑOS : ¿Qué harás con los microbios una vez que se descubran?

AP : Quizás podríamos usarlos para cambiar la densidad de los hidrocarburos, descomponerlos para que sean más pequeños y hacer que el petróleo sea más fácil de mover. O los microbios podrían cambiar las propiedades de adherencia a la superficie del aceite modificando las moléculas de hidrocarburos.

Para los lechos de carbón, en lugar de extraer el carbón y quemarlo, que produce una gran cantidad de dióxido de carbono, tal vez haya una forma de convertirlo en metano. [Quemar] metano produce dióxido de carbono pero también hidrógeno, que es un combustible muy limpio y más respetuoso con el clima. Eventualmente, tal vez podamos combinar la producción de metano con el secuestro de carbono, por lo que la liberación neta a la atmósfera sería cero.

Ha habido una larga historia de mejora de la calidad del aceite mediante la química. Pero la mayor parte de lo que puede hacer la química puede lograrse incluso mejor con medios biológicos que son mucho más baratos y ecológicos. Eso no significa que se abandonará la química. Pero creo que esta revolución en biología ha revelado que las vías bioquímicas serán, en última instancia, las más productivas y podrán realizar la tarea de una manera más respetuosa con el medio ambiente. Las reacciones bioquímicas se pueden realizar a temperaturas y presiones más bajas y, en última instancia, pueden tener menos subproductos tóxicos.

NIÑOS : Entonces, ¿Synthetic Genomics también está buscando microbios que puedan secuestrar dióxido de carbono?

AP : Planeamos hacer eso, aunque no puedo hablar con nuestra mano exacta.

NIÑOS : Antes de unirse a Synthetic Genomics, trabajó en el DOE durante más de 30 años. ¿Ha cambiado la visión del departamento sobre el enfoque biotecnológico de los problemas energéticos a lo largo de los años?

AP : En el DOE, el interés en los biocombustibles era limitado y se percibía como una aplicación de nicho. Se hizo más hincapié en las ciencias físicas con respecto a la energía. Pero presioné mucho por la importancia de los biocombustibles. Al principio, no tuve éxito porque el petróleo es muy barato, pero finalmente gané el premio gordo hace unos años. En un par de discursos sobre el Estado de la Unión, el presidente Bush, un hombre del petróleo y el gas, comenzó a hablar sobre nuestra adicción al petróleo y la importancia de los biocombustibles. Cuando escuché eso, supe que finalmente había tenido éxito.

NIÑOS : La energía alternativa es un tema candente en este momento, que genera mucho interés, y efectivo, del gobierno y los inversores. Pero, ¿se desvanecerá esta financiación una vez que bajen los precios del gas, como ha sucedido antes?

AP : Siempre puede suceder, pero creo que parece menos probable que suceda ahora que en los noventa y setenta. Incluso si el precio del petróleo fuera mucho más bajo, creo que hay un reconocimiento general en el público y en el mundo de las políticas de que nos corresponde ser más independientes con respecto al combustible líquido: todavía tenemos que importar el 60 por ciento del petróleo que consumir. Se ha convertido en un problema de seguridad nacional, en contraposición a algo económico. Muchos países productores de petróleo son países a los que no les agradamos mucho. Los sentimientos pueden cambiar en todo tipo de direcciones, por lo que es muy importante reducir la dependencia del combustible importado.

También creo que cada vez más personas en el mundo reconocen que el cambio climático global es una seria amenaza. Los puntos de inflexión en el sistema climático ya no son hipotéticos. Deberíamos comenzar a contar una póliza de seguro contra el cambio climático, pero eso no será posible hasta que dependamos más de combustibles más limpios.

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