I biocarburanti come l'etanolo nella benzina degli Stati Uniti potrebbero diventare più economici grazie agli esperti della Rutgers University-New Brunswick e della Michigan State University.

Hanno dimostrato come progettare e ingegnerizzare geneticamente le superfici degli enzimi in modo che si leghino meno agli stocchi di mais e ad altre biomasse cellulosiche, ridurre i costi degli enzimi nella produzione di biocarburanti, secondo uno studio pubblicato questo mese sulla copertina della rivista Chimica e ingegneria sostenibili ACS .

"La linea di fondo è che possiamo ridurre i costi di conversione della biomassa in biocarburanti, " disse Shishir P.S. Chundawat, autore senior dello studio e assistente professore presso il Dipartimento di ingegneria chimica e biochimica della Rutgers University-New Brunswick.

Tipicamente, gli enzimi sfruttati per aiutare a trasformare erbaccia, stufato di mais (stocchi di mais, foglie e altri avanzi) e il pioppo in biocarburanti ammontano a circa il 20% dei costi di produzione, disse Chundawat, il cui dipartimento è nella Facoltà di Ingegneria. Gli enzimi costano circa 50 centesimi per gallone di etanolo, quindi il riciclaggio o l'utilizzo di meno enzimi renderebbe i biocarburanti più economici.

Negli Stati Uniti, la benzina contiene tipicamente fino al 10 percento di etanolo e il grano di mais è la materia prima principale dell'etanolo, secondo la U.S. Energy Information Administration. Le bioraffinerie producono circa 15 miliardi di galloni di etanolo all'anno.

Negli ultimi anni, alcune raffinerie hanno iniziato a convertire le parti non commestibili delle piante di mais in etanolo, disse Chundawat.

"La sfida è abbattere il materiale cellulosico (vegetale), utilizzando enzimi, in zuccheri che possono essere fermentati in etanolo, " ha detto. "Quindi qualsiasi progresso nel rendere la fase di elaborazione degli enzimi più economica renderà il costo del biocarburante più basso. Questo è un problema abbastanza intrattabile che richiede di attaccarlo da varie prospettive, quindi ci vuole tempo".

La biomassa contiene lignina, un polimero organico che si lega e rinforza le fibre vegetali. Ma la lignina inattiva gli enzimi che si legano ad essa, ostacolare gli sforzi per ridurre l'uso e i costi degli enzimi, secondo Chundawat.

I ricercatori della Rutgers e della Michigan State University hanno mostrato come enzimi (proteine) appositamente progettati possono limitare il loro legame e l'inattivazione da parte della lignina. Ciò in definitiva ridurrebbe l'uso di enzimi e renderebbe il riciclaggio degli enzimi fattibile per le bioraffinerie nel prossimo futuro, disse Chundawat.