Facendo un passo avanti verso una sostituzione "verde" dei combustibili fossili, un team di ricerca che include un ingegnere chimico presso il Worcester Polytechnic Institute (WPI) ha sviluppato un nuovo processo utilizzando un solvente insolito e un microrganismo esotico che potrebbe rendere possibile la produzione di isobutanolo e altri biocarburanti in modo più economico.

isobutanolo, come l'etanolo, è un alcol, ma la sua minore solubilità in acqua (che riduce il rischio di corrosione associato a molti biocarburanti) e la maggiore densità di energia (che si traduce in un aumento delle miglia per gallone), hanno creato notevole interesse il potenziale utilizzo del composto come additivo per benzina e persino come sostituto della benzina. Ma la produzione di isobutanolo, che è tipicamente prodotto utilizzando le biotecnologie, si è rivelato difficile e costoso.

"Con la crescente minaccia del cambiamento climatico e la nostra dipendenza dai combustibili fossili e dai paesi produttori di petrolio, c'è un crescente interesse nell'uso dell'isobutanolo come additivo per benzina al posto dell'etanolo, che può ridurre significativamente l'efficienza del carburante di un veicolo, " ha detto Michael Timko, professore associato di ingegneria chimica presso WPI. "Ma non abbiamo trovato un ambiente rispettoso dell'ambiente, efficiente, o un modo economico per produrlo."

In un articolo pubblicato di recente in Comunicazioni sulla natura ("Produzione e recupero di biocarburanti microbici ingegnerizzati sotto anidride carbonica supercritica"), Timko e colleghi descrivono un nuovo metodo per produrre ed estrarre isobutanolo che utilizza l'anidride carbonica supercritica come solvente e un batterio che può prosperare in questo duro, liquido antimicrobico. Il team ha ingegnerizzato geneticamente il batterio, che è stato isolato da un serbatoio naturale di anidride carbonica ad alta pressione, aggiungendo geni per la produzione di isobutanolo. Hanno poi mostrato come l'anidride carbonica supercritica potrebbe superare due importanti problemi che affliggono i metodi convenzionali di produzione di biocarburanti:bassi rendimenti e contaminazione batterica.

Timko, che ha ricevuto un premio alla CARRIERA della National Science Foundation nel 2016 per il suo lavoro con i biocarburanti, ha analizzato il processo e ha dimostrato che il biocarburante potrebbe essere prodotto utilizzando cinque volte meno energia rispetto ai processi di produzione tradizionali, rendendolo meno costoso, più efficiente e più rispettosa dell'ambiente.

"Abbiamo fatto i calcoli per dimostrare che questo processo funziona e funziona bene, " ha detto. "Abbiamo avuto l'intuizione che avrebbe funzionato, ma la domanda era se sarebbe stato efficiente dal punto di vista energetico. risulta, è. L'arte della ricerca è stata la creazione della tecnica di estrazione. Praticamente ogni modo per separare le miscele era stato precedentemente provato sull'isobutanolo, ma abbiamo trovato il processo giusto".