Una levadura y la electricidad convierten el CO₂ en un ingrediente de plásticos biodegradables
Investigadores del centro alemán UFZ y de la Universidad BOKU de Viena han logrado en un mismo biorreactor que la electricidad transforme el CO₂ en formiato y que una levadura use ese formiato para fabricar ácido itacónico, materia prima de plásticos biodegradables, textiles y adhesivos. Es una prueba a escala de litros: el rendimiento aún es menor que con azúcar o metanol.
Dentro de un biorreactor de laboratorio, dos electrodos y una levadura trabajan a la vez. La corriente convierte el dióxido de carbono en formiato, una sal sencilla, y la levadura se alimenta de ella para fabricar ácido itacónico, una sustancia con la que se hacen plásticos biodegradables, textiles, adhesivos y resinas.
Lo han conseguido investigadores del Centro Helmholtz de Investigación Ambiental (UFZ), en Leipzig, y de la Universidad BOKU de Viena, según su estudio en Angewandte Chemie International Edition. El matiz lo da el propio equipo: el rendimiento fue menor que cuando la misma levadura parte de azúcar o de metanol. Es una demostración de que el proceso funciona, a escala de litros, no una planta industrial.
Del azúcar al gas de efecto invernadero
Cada año se producen en el mundo unas 70.000 toneladas de ácido itacónico, y la cifra crece, según el UFZ. Hoy se fabrica con un hongo que se alimenta de azúcar. «Hemos desarrollado un proceso en el que el CO₂ puede servir de materia prima en lugar del azúcar, y así damos un uso a las emisiones», explica Falk Harnisch, electrobiotecnólogo del UFZ y último firmante del trabajo.
La idea partió de un estudio anterior de la BOKU, que ya había logrado que la levadura Komagataella phaffii produjera ácido itacónico a partir de metanol. El formiato se parece químicamente al metanol (los dos tienen un solo átomo de carbono) y se puede obtener del CO₂ con electricidad, idealmente de origen renovable. «Queríamos comprobar si la levadura también podía usar el formiato», cuenta la primera autora, Paniz Izadi.
Un acuerdo entre dos mundos
La dificultad estaba en juntar ambos procesos en un solo recipiente. La reacción eléctrica rinde mejor con calor, un pH alcalino y pocas sustancias alrededor; la levadura necesita unos 30 grados, un pH neutro y un medio rico en nutrientes. «Tuvimos que encontrar un término medio para sacar lo mejor de los dos mundos», resume Simone Bachleitner, investigadora de la BOKU.
Tenerlo todo en un único reactor evita transportar productos intermedios de un sitio a otro, una ventaja práctica si algún día se lleva a escala industrial.
El equipo quiere ahora optimizar el electrobiorreactor y probar otros microorganismos para fabricar más productos a partir de CO₂.
