I ricercatori della University of South Florida stanno sfruttando il potere della fisiologia umana per trasformare i gas serra in composti chimici utilizzabili, un metodo che potrebbe aiutare a ridurre la dipendenza industriale dal petrolio e ridurre la nostra impronta di carbonio.

La nuova tecnica a base biologica, pubblicato in Natura chimica biologia , è stato sviluppato dal professor Ramon Gonzalez dell'USF, dottorato di ricerca, e il suo gruppo di ricerca. Utilizza l'enzima umano, 2-idrossiacil-coenzima A liasi (HACL), per convertire materiali specifici a un carbonio (C1) in composti più complessi comunemente usati come elementi costitutivi per un numero infinito di prodotti di consumo e industriali.

"Negli umani, questo enzima degrada gli acidi grassi a catena ramificata, " Gonzalez ha detto. " Fondamentalmente si rompe lunghe catene di carbonio in pezzi più piccoli. Ne avevamo bisogno per fare il contrario. Così, abbiamo progettato il processo per funzionare al contrario, prendendo singole molecole di carbonio e convertendole in composti più grandi.

Manipolando il DNA che codifica per l'enzima, i ricercatori sono in grado di inserire l'enzima modificato nei microrganismi di E. coli, che fungono da ospiti. Quando questi microbi vengono introdotti nella materia prima C1, come il metanolo, formaldeide, formato, anidride carbonica e metano, avviene un processo di bioconversione metabolica, trasformando le molecole in composti più complessi.

Questa ricerca rappresenta una svolta significativa nella conversione del carbonio su base biologica e ha il potenziale per trasformare gli attuali processi petrolchimici e ridurre la quantità di gas serra rilasciati nell'atmosfera durante la produzione di petrolio greggio.

"Quando il petrolio greggio viene pompato fuori dal terreno, viene fornito con molto gas associato, " Gonzalez ha detto. "La maggior parte del tempo, quel gas viene bruciato attraverso la combustione e rilasciato nell'atmosfera. Consideriamo quel gas una risorsa sprecata".

Attraverso il loro lavoro, Gonzalez crede che lui e il suo team abbiano progettato un metodo per utilizzare quella risorsa sprecata in un modo che sia economicamente fattibile e allettante per i produttori di petrolio.

Proprio adesso, la stragrande maggioranza degli impianti di produzione di petrolio utilizza il flaring per bruciare gas come il metano. Mentre questo processo è dispendioso, secondo González, è anche inefficiente e porta al rilascio dell'eccesso, metano incombusto nell'atmosfera e ulteriore anidride carbonica prodotta attraverso il processo di combustione.

Implementando la tecnica sviluppata dall'USF, i produttori di petrolio potrebbero non solo gestire meglio il loro impatto sull'ambiente, ma anche iniziare a produrre preziosi composti chimici come il glicole etilenico e l'acido glicolico, molecole utilizzate nella produzione di materie plastiche, cosmetici, polimeri, soluzioni per la pulizia e molto altro ancora.

Tradizionalmente, gli elementi costitutivi di questi prodotti sono realizzati utilizzando petrolio. Così, mentre l'utilizzo del metodo della bioconversione contribuirebbe a ridurre le emissioni di gas serra, ha anche il potenziale per ridurre la dipendenza complessiva dal petrolio:molteplici vantaggi che Gonzalez spera attireranno i produttori a esplorare l'adozione del loro processo.

"Mentre questo studio descrive in dettaglio la scienza generale che rende tutto questo possibile, stiamo attualmente lavorando con partner del settore privato per provare e implementare la nostra tecnica, " Ha detto Gonzalez. "È emozionante poter portare questo progetto dal suo inizio fino all'implementazione industriale e, si spera, avere un impatto significativo non solo sull'industria ma anche sull'ambiente".