Un novedoso sistema que convierte dióxido de carbono en bioplásticos
Encontrar una alternativa ecológica para producir plásticos les tomo un trabajo en conjunto durante casi dos años, a un grupo de investigadores pertenecientes a las universidades estadounidenses de Texas A&M y de Washington en St. Louis, buscando diversas alternativas hasta lograr la fórmula que permite utilizar el CO2 como materia prima que permita el crecimiento de bacterias en una cámara de nutrientes y produzcan bioplásticos.
“Los beneficios de la tecnología son multifacéticos”, comentó Josha Yuan, investigador del proyecto. “Es carbono negativo y ciertamente puede mitigar el cambio climático global y al mismo tiempo producir plásticos degradables que pueden reemplazar los plásticos petroquímicos no degradables”, puntualizó.
El nuevo sistema posee una velocidad de reacción de más velocidad y eficiencia en comparación con la fotosíntesis, los elementos químicos elegidos para lograrlo fueron acetato y etanol, como comenta Yuan “La clave era convertir el CO₂ en algo que las bacterias pudieran usar. Elegimos acetato y etanol como intermediarios. Estas moléculas solubles en agua permitieron una transferencia rápida de electrones, energía y masa y permitieron que todo el sistema funcionara rápidamente.”
Para que esto funcione de manera correcta, las dos fases más importantes deben estar conectadas entre sí. Susie Dai, investigadora del proyecto, lo explica “La primera unidad usa 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 las moléculas de etanol y carbono para convertirse en una máquina para producir bioplásticos, que son diferentes de los polímeros plásticos a base de petróleo que son más difíciles de degradar.”
Aunque falta evaluar si el nuevo sistema permite producir bioplásticos de forma económica, ya que actualmente son más costosos que los plásticos derivados del petróleo, de ser exitosos los resultados, las industrias podían aplicar este nuevo sistema y sus productos tendrían menos impacto ambiental, objetivo de la investigación.
"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. 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”, comento Dai.
Puede conocer más sobre este avance, en los siguientes enlaces:
https://www.cell.com/chem/fulltext/S2451-9294(22)00478-8
https://agrilifetoday.tamu.edu/2022/09/28/texas-am-agrilife-develops-system-to-create-bioplastics/
https://source.wustl.edu/2022/09/new-system-creates-bioplastics-consumes-co2/
