Batteri modificati per trasformare zucchero in carburante per auto del futuro

Credito: Aunt Spray, Shutterstock, ID: 244441933

Sfruttare batteri golosi di zuccheri per realizzare carburanti che poi potrebbero essere utilizzati per alimentare le auto del futuro. È il progetto ambizioso a cui stanno lavorando i biochimici Zhen Q. Wang dell’Università di Buffalo e Michelle CY Chang dell’Università della California, Berkeley, che hanno appena pubblicato uno studio su Nature Chemistry.

Trasformare il glucosio in olefine

Con batteri della specie Escherichia coli modificati, i ricercatori possono trasformare il glucosio in olefine. Quest’ultimo è un tipo di idrocarburo che tra l’altro è uno dei tipi di molecole alla base della benzina. Si potrebbe parlare sicuramente di “biocarburanti”, in quanto quelli creati con i batteri a base di zucchero sarebbero sicuramente carburanti biosostenibili.

Batteri potrebbero produrre anche altri idrocarburi

Lo stesso processo usato dai ricercatori potrebbe essere ulteriormente migliorato affinché i batteri producano altri tipi di idrocarburi oltre alle olefine che comunque rappresentano una percentuale piccola delle molecole presenti nella benzina oggi prodotta.
In ogni caso le sole olefine sono già ampiamente utilizzate in diversi settori, da quelli dei lubrificanti industriali a quello della produzione di materie plastiche.

Escherichia coli modificati

I ricercatori hanno usato ceppi di Escherichia coli, microbi “drogati di zucchero”, come li descrive Wang. I ricercatori hanno però modificato geneticamente questi batteri affinché producessero quattro particolari enzimi i quali, a loro volta, convertono il glucosio in acidi grassi 3-idrossi. Hanno poi usato come catalizzatore una particolare sostanza, il pentossido di niobio, per eliminare le parti non utili degli acidi grassi ottenendo, alla fine, olefine, in pratica creando queste ultime direttamente dal glucosio.

Metodo ha potenziale enorme

Il sistema sembra avere un potenziale grande in quanto il glucosio è naturalmente prodotto dalle piante tramite la fotosintesi e si tratta dunque di una sostanza rinnovabile. Il problema è ampliare in maniera efficiente il metodo affinché si possono produrre quantità degne di questo nome di biocarburanti, un risultato che i ricercatori non hanno ancora raggiunto. Il problema sta nell’energia che consuma il processo di produzione delle olefine tramite questo metodo. La tecnologia deve essere ancora ottimizzata affinché possa essere utilizzata eventualmente su una scala industriale.

Note e approfondimenti

  1. A dual cellular–heterogeneous catalyst strategy for the production of olefins from glucose | Nature Chemistry (IA) (DOI: 10.1038/s41557-021-00820-0)

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