Un biocatalizador descubierto por investigadores brasileños tiene el potencial de aumentar la producción de biocombustibles renovables al eliminar obstáculos en la tecnología y los procesos de producción, además de mejorar la fabricación de bioplásticos y biopolímeros.
«Después de tres años y medio de investigación, identificamos una enzima que puede sustituir a los catalizadores tradicionales utilizados en las rutas termoquímicas para la producción de bioqueroseno de aviación», afirmó Letícia Zanphorlin, investigadora principal del proyecto y responsable del Laboratorio Nacional Brasileño de Biorenovables (LNBR) del Centro Nacional Brasileño de Investigación en Energía y Materiales (CNPEM).
Según la publicación, la enzima descubierta por el grupo del CNPEM es la OleTPRN, una «descarboxilasa productora de alquenos poliinsaturados perteneciente a la superfamilia del citocromo P450».
Esta metaloenzima derivada de la bacteria Rothia nasimurium promete ser la clave para el desarrollo de nuevas rutas biotecnológicas en la producción de hidrocarburos renovables para la aviación a partir de diferentes materias primas, como la biomasa oleaginosa procedente de la soja, o el maíz, y la biomasa lignocelulósica procedente del bagazo de la caña de azúcar y la industria papelera.
«En comparación con los catalizadores convencionales o químicos, la nueva enzima descarboxila ácidos grasos con altos rendimientos y es selectiva para diferentes tamaños y tipos de cadena de carbono. Favorece la desoxigenación, que es uno de los procesos más difíciles de dominar en la producción de SAF«, explicó Zanphorlin.
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Más detalles de la investigación
El oxígeno puede dañar las piezas y los motores de los aviones, añadió, lo que ayuda a entender por qué los biocombustibles ya producidos en masa en Brasil, como el etanol y el biodiésel, no se utilizan en la aviación y explica la demanda de algún biocatalizador novedoso.
En general, los catalizadores convencionales utilizados en la producción de combustible de aviación implican metales como el cobalto, el platino, el níquel o el paladio.
«Para producir la reacción de desoxigenación, estos catalizadores metálicos deben aplicarse en condiciones severas, sobre todo a alta temperatura y presión, y pueden ser perjudiciales para el medio ambiente, producir residuos tecnológicos y acarrear pérdidas económicas», indica el comunicado.
Para implantar la tecnología, habría que adaptar las instalaciones de producción de biocombustibles, pero la infraestructura de distribución utilizada por los combustibles fósiles podría ser compartida por las renovables que actúan como combustibles drop-in, es decir, sustitutos derivados del petróleo que no requerirían adaptación de motores, sistemas o redes.
«La versatilidad de este biocatalizador lo hace adaptable para su uso en distintos sectores. Los alquenos se producen por reacción enzimática y son la base de unos dos tercios de los productos que fabrica hoy la industria química, especialmente polímeros y plásticos. También son esenciales para los sectores alimentario, cosmético, farmacéutico y del transporte«, afirma Zanphorlin.
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