Un equipo de científicos de Texas A&M AgriLife Research, en Estados Unidos, ha desarrollado un sistema que utiliza el dióxido de carbono (CO2) para producir plásticos biodegradables -o bioplásticos- que podrían sustituir a los plásticos convencionales no degradables que se utilizan actualmente. La investigación aborda dos retos: la acumulación de plásticos no degradables y la remediación de las emisiones de gases de efecto invernadero.
Para hacer frente a estos problemas, los investigadores trabajaron durante casi dos años para desarrollar un sistema integrado que utiliza el CO2 como materia prima para que las bacterias crezcan en una solución nutritiva y produzcan bioplásticos. Sus resultados se han publicado recientemente en Chem.
«El dióxido de carbono se ha utilizado junto con las bacterias para producir muchos productos químicos, incluidos los bioplásticos, pero este diseño produce un flujo altamente eficiente y regular a través de nuestra tubería de dióxido de carbono a bioplásticos», explica la doctora Susie Dai, profesora asociada del Departamento de Patología Vegetal y Microbiología de la Universidad de Texas A&M.
«En teoría, es como un tren con unidades conectadas entre sí -dice Dai-. La primera unidad utiliza la electricidad para convertir el dióxido de carbono en etanol y otras moléculas de dos carbonos, un proceso llamado electrocatálisis. En la segunda unidad, las bacterias consumen el etanol y las moléculas de carbono para convertirse en una máquina de producir bioplásticos, que son diferentes de los polímeros plásticos derivados del petróleo, más difíciles de degradar».
El uso de CO2 en el proceso también podría ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Muchos procesos de fabricación emiten CO2 como producto de desecho.
«Si podemos capturar el dióxido de carbono residual, reducimos la emisión de gases de efecto invernadero y podemos utilizarlo como materia prima para producir algo», afirma Dai. «Esta nueva plataforma tiene un gran potencial para abordar los retos de la sostenibilidad y transformar el diseño futuro de la reducción del dióxido de carbono».
El principal punto fuerte de la nueva plataforma es una velocidad de reacción mucho más rápida que la de la fotosíntesis y una mayor eficiencia energética.
«Estamos ampliando la capacidad de esta plataforma a amplias áreas de productos como combustibles, productos químicos básicos y materiales diversos, explica la investigadora. «El estudio demostró el proyecto de ‘biofabricación descarbonizada’, que podría transformar nuestro sector manufacturero».
Dai recuerda que actualmente los bioplásticos son más caros que los plásticos derivados del petróleo. Pero si la tecnología tiene el suficiente éxito como para producir bioplásticos a escala económica, las industrias podrían sustituir los productos de plástico tradicionales por otros que tengan menos impactos ambientales negativos. Además, la mitigación de las emisiones de CO2 de sectores energéticos como las instalaciones de gas y electricidad también sería un beneficio.
«Esta innovación abre la puerta a nuevos productos si se diseña la bacteria para que consuma moléculas derivadas del dióxido de carbono y produzca los productos deseados», dice Dai. «Una de las ventajas de este diseño es que las condiciones en las que crecen las bacterias son suaves y adaptables a las condiciones a escala industrial», concluye.
Fuente: Residuos Profesional