Já é possível gerar combustíveis através de fontes renováveis

 

Levedura para converter açúcares vegetais em óleos

Modificando as vias metabólicas das leveduras, engenheiros químicos do MIT são capazes de converter açúcares de plantas em óleos.

Os engenheiros reprogramaram geneticamente uma cepa de levedura para que ela converta os açúcares em gorduras de forma mais eficiente, um avanço que poderia tornar possível a produção renovável de combustíveis de alta energia, como o diesel.

Os pesquisadores, liderados por Gregory Stephanopoulos, professor Willard Henry Dow de engenharia química e biotecnologia no MIT, modificaram as vias metabólicas de leveduras que produzem naturalmente grandes quantidades de lipídios, tornando-as cerca de 30% mais eficientes.

“Temos re-programado o metabolismo desses micróbios para torná-los capazes de produzir óleos com rendimentos muito elevados”, diz Stephanopoulos, que é o autor sênior do estudo.

Essa atualização poderia tornar a produção de combustíveis renováveis ​​de alta energia economicamente viável, a equipe do MIT agora está trabalhando em melhorias adicionais que ajudariam a chegar ainda mais perto desse objetivo.

“O que nós fizemos é alcançar cerca de 75 por cento do potencial desta levedura, e há um adicional de 25 por cento que será objeto de trabalho de acompanhamento”, diz Stephanopoulos.

O principal autor do artigo é o antigo pós-doutor Kangjian Qiao do MIT. Outros autores são ex-alunos do MIT Thomas Wasylenko e Kang Zhou, e ex-pós-doc Meng Peng Xu.

Combustíveis de alta energia

Combustíveis renováveis, como o etanol produzido a partir de milho, são úteis como aditivos de gasolina para carros de corrida, mas para grandes veículos como aviões, caminhões e navios, são necessários combustíveis mais potentes, como diesel.

“O diesel é o combustível preferido devido à sua alta densidade de energia e à alta eficiência dos motores que funcionam com diesel”, diz Stephanopoulos.

“O problema com o diesel é que até agora ele é inteiramente feito a partir de combustíveis fósseis.”

Esforços para desenvolver motores que funcionam com biodiesel feito a partir de óleos alimentares usados ​​tiveram algum sucesso, mas óleo de cozinha é uma fonte de combustível relativamente escasso e caro.

Amidos como o da cana de açúcar e milho são mais baratos e mais abundantes, mas esses carboidratos devem primeiro ser convertidos em lipídios, que depois então podem ser transformados em combustíveis de alta densidade, como o diesel.

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Para conseguir isso, Stephanopoulos e seus colegas começaram a trabalhar com uma levedura conhecida como Yarrowia lipolytica, que naturalmente produz grandes quantidades de lipídios.

Para conseguir isso, eles transformaram Yarrowia com vias sintéticas que convertem NADH excedente, um produto de desagregação de glicose, para NADPH, que pode ser usado para sintetizar lipídios.

“Verificou-se que a combinação de dois desses caminhos nos deu os melhores resultados que relatamos no jornal”, diz Stephanopoulos.

“O verdadeiro mecanismo do porque alguns desses caminhos funcionam melhor do que outros ainda não é bem compreendido.”

Utilizando esta via melhorada, as células de levedura requerem apenas dois terços da quantidade de glucose necessária para células de levedura não modificadas, para produzir a mesma quantidade de óleo.

 

Melhor eficiência

Embora este novo processo de conversão de glicose para lípido possa ser economicamente viável com os preços atuais do amido de milho, os pesquisadores esperam tornar o processo ainda mais eficiente, diz Stephanopoulos.

“Ainda há espaço para mais melhorias, e se empenharmos mais nessa direção, o processo se tornará ainda mais eficiente, exigindo ainda menos glicose para produzir um galão de óleo”, diz ele.

Os pesquisadores também estão explorando fontes mais baratas de material vegetal, como grama e resíduos agrícolas, o que exigiria a conversão da celulose que compõe esses materiais vegetais em glicose.

A pesquisa foi financiada pelo Departamento de Energia dos EUA.

Publicação: Na imprensa

Fonte: Anne Trafton, MIT Notícias

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