Nuevos avances en la obtención de biocombustibles por fermentación del syngas

Una tesis doctoral del grupo de investigación LEQUIA de la Universidad de Girona profundiza en el proceso de fermentación del syngas con bacterias carboxidotrópicas para obtener bioetanol y biobutanol

Clostridium carboxidivorans P7, una de las especies estudiadas por Sara Ramió en su tesis doctoral


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08/06/2016

El aumento sostenido de la demanda energética genera una doble preocupación: el agotamiento de las reservas de combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Por ello, en las últimas décadas se ha intensificado la investigación de alternativas renovables más respetuosas con el medio ambiente entre las cuales destacan los biocombustibles.

Sara Ramió Pujol ha focalizado su tesis doctoral en dos biocombustibles que pueden ser sintetizados por bacterias: el bioetanol y el biobutanol. La síntesis de bioalcoholes a partir de la fermentación de azúcares es conocida desde la antigüedad y empezó a explotarse comercialmente hace décadas; pero el trabajo de investigación desarrollado en esta tesis gira alrededor de un grupo de microorganismos capaces de producir bioalcoholes a partir de sustratos mucho más simples: el hidrogeno (H2), el dióxido de carbono (CO2) y el monóxido de carbono (CO) – estos dos últimos, gases de efecto invernadero. Nos encontramos, pues, ante un proceso que a priori podría utilizarse para obtener bioalcoholes de forma sostenible y a la vez reducir emisiones contaminantes. Sin embargo, su aplicación industrial aún presenta dificultades: la mezcla de gases no puede contener oxígeno; existen pocas bacterias que puedan crecer en estas condiciones y producir alcohol; y, finalmente, aquellas que cumplen con estos dos requisitos también producen ácidos y en cantidades mayores.

Disponer de un sustrato idóneo es posible gracias a la gasificación de residuos urbanos y agrícolas. La gasificación es un proceso industrial por medio del cual los residuos se someten a altas presiones y temperaturas con el fin de obtener el llamado gas de síntesis o syngas – precisamente, una mezcla de CO2, CO y H2 libre de oxígeno. En cuanto a los ácidos producidos en la fermentación biológica, cabe decir que lejos de ser un subproducto también pueden utilizarse como materia prima en distintos procesos químicos. Sin embargo, se precisa un buen conocimiento del metabolismo bacteriano para poder controlar su producción y favorecer la obtención de alcoholes. Sara Ramió lo ha conseguido con una serie de experimentos a escala laboratorio y siempre utilizando syngas.

Entre los resultados más significativos de la tesis destaca la relevancia que han demostrado tener tanto la temperatura de crecimiento de las bacterias como su estado en el momento inicial del experimento. También se han aportado nuevos conocimientos sobre el metabolismo bacteriano que son aplicables a escala industrial. 

La tesis se titula “Insights into key parameters for bio-alcohol production in syngas fermentation using model carboxydotrophic bacteria” y ha sido dirigida por el Dr. Jesús Colprim, del grupo de investigación LEQUIA, el Dr. Lluís Bañeras, del grupo de investigación geMM, y el Dr. Ramon Ganigué, actualmente miembro del grupo de investigación CMET de la Universidad de Ghent (Bélgica). La defensa tendrá lugar el próximo jueves 7 de julio en el Aula Magna de la Facultad de Ciencias de la UdG.

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