Scarichi automobilistici emessi da veicoli a combustibili fossili, soprattutto quelli che funzionano a diesel, è noto per essere una delle principali fonti di polveri sottili e gas serra. L'uso del biodiesel al posto del diesel è un modo efficace per far fronte ai cambiamenti climatici causati dai gas serra riducendo le emissioni di polveri sottili. Però, l'attuale metodo di produzione di biodiesel mediante lavorazione chimica dell'olio vegetale o dell'olio da cucina di scarto, come l'olio di palma o di soia, è limitato a causa dell'inaffidabile disponibilità di materie prime.

Perciò, c'è uno sforzo attivo per sviluppare i biocarburanti convertendo la biomassa lignocellulosica generata come sottoprodotto dell'agricoltura o del disboscamento, invece di consumare materie prime derivate da colture alimentari. La biomassa lignocellulosica è una materia prima economica e sostenibile che può essere convertita in carburante ecologico attraverso il metabolismo microbico.

La dott.ssa Sun-Mi Lee e il suo team presso il Centro di ricerca sull'energia pulita del Korea Institute of Science and Technology (KIST) hanno annunciato di aver sviluppato un nuovo microrganismo in grado di produrre precursori del biodiesel da biomasse lignocellulosiche come i sottoprodotti agricoli di scarto , sprecare carta, e scatole di cartone. Questo microrganismo ha ottenuto una resa del prodotto doppia rispetto a quella ottenibile dai suoi predecessori.

Questo nuovo microrganismo può produrre precursori del biodiesel durante il processo di metabolizzazione degli zuccheri contenuti nella biomassa lignocellulosica di cui si nutre. Lo zucchero contenuto nella biomassa lignocellulosica è generalmente composto dal 65-70% di glucosio e dal 30-35% di xilosio. Mentre i microrganismi esistenti in natura sono efficaci nel produrre precursori diesel metabolizzando il glucosio, non si nutrono di xilosio, limitando così la resa delle materie prime.

Risolvere questo problema, il team di ricerca del KIST ha sviluppato un nuovo microrganismo in grado di produrre precursori del diesel metabolizzando efficacemente sia lo xilosio che il glucosio. In particolare, la via metabolica del microrganismo è stata ridisegnata utilizzando forbici genetiche per prevenire l'interferenza con la fornitura di coenzimi essenziali per la produzione di precursori diesel. La capacità di metabolizzare lo xilosio è stata migliorata controllando efficacemente il processo di evoluzione in laboratorio, ad esempio, selezionando e coltivando solo quei microrganismi che hanno fornito prestazioni eccellenti.

Ciò ha confermato la possibilità di produrre precursori diesel utilizzando tutti i componenti dello zucchero compreso lo xilosio da biomasse lignocellulosiche, e la resa del prodotto è stata quasi raddoppiata, rispetto a quello ottenuto in studi precedenti che impiegavano vie metaboliche con problemi di coenzima irrisolti.

"Il biodiesel è un carburante alternativo efficace in grado di ridurre le emissioni di gas serra e polveri sottili senza limitare il funzionamento dei veicoli diesel esistenti, e abbiamo sviluppato una tecnologia di base in grado di migliorare l'efficienza economica della produzione di biodiesel, " ha detto il dottor Sun-Mi Lee di KIST. "In un momento come questo, quando sentiamo il cambiamento climatico nelle nostre ossa a causa di frequenti tifoni e fenomeni meteorologici severi, l'ampliamento dell'offerta di biocarburanti che ci aiutano a far fronte ai cambiamenti climatici in modo più rapido ed efficace faciliterà l'espansione delle industrie correlate e lo sviluppo della tecnologia".