Fábricas bacterianas: clave para una química respetuosa con el clima
Una empresa derivada de la ETH utiliza microorganismos modificados genéticamente y metanol verde como paso intermedio en la producción química sin combustibles fósiles
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La industria química interviene en prácticamente todos los productos que utilizamos en la vida cotidiana. Sin embargo, también es responsable de una parte importante de las emisiones mundiales de CO₂. Ronja Rappold, investigadora de la ETH, quiere cambiar esta situación. Como becaria pionera de la ETH, está desarrollando microorganismos que convierten el CO₂ en sustancias químicas útiles como parte de su empresa derivada de la ETH Teno Bioworks.
Medicamentos, ropa o alimentos: alrededor del 96% de los productos que utilizamos a diario dependen de la industria química. Al mismo tiempo, el sector es responsable de alrededor del seis por ciento de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero que impulsan el cambio climático. "El problema es enorme, pero a menudo invisible", afirma Rappold. Aquí es precisamente donde entra en juego su proyecto Teno Bioworks. "Consumimos los productos finales, pero no vemos las materias primas de origen fósil utilizadas para fabricarlos".
Junto con sus colegas Philipp Keller y Michael Reiter, la biotecnóloga está desarrollando una tecnología que ataja el problema en su origen: en lugar de tratar el CO₂ como un producto de desecho, lo consideran un recurso. El equipo combina la biología de vanguardia con un proceso tan antiguo como la fabricación del pan: la fermentación bacteriana.
La ruta estratégica del metanol
Utilizar CO₂ como materia prima en la producción química supone un gran reto: como gas, el CO₂ es volátil y, por tanto, difícil de controlar. Aquí es donde entra la innovación tecnológica clave del equipo: el "metanol verde" como paso intermedio. En primer lugar, el CO₂ gaseoso se convierte en metanol líquido. Éste sirve a las bacterias como material de partida, es decir, como "materia prima". "El metanol es una excelente materia prima industrial", explica Rappold. "A diferencia del CO₂, no sólo es un líquido, sino que también puede almacenarse, transportarse y dosificarse con precisión", añade Rappold.
Un gran avance tras décadas de investigación
La idea de utilizar metanol mediante procesos microbianos existe desde hace tiempo. Desde los años setenta, los investigadores han intentado, con escaso éxito, aprovechar los microorganismos naturales "utilizadores de metanol" en aplicaciones industriales. Tras años de investigación en el laboratorio dirigido por Julia Vorholt, catedrática de Microbiología de la ETH de Zúrich, el equipo de Rappold ha desarrollado ahora una solución revolucionaria dando la vuelta al planteamiento convencional: optimizaron una bacteria ya utilizada a gran escala industrial para que se alimentara de metanol en lugar de azúcar.
"Hemos reprogramado el metabolismo de la bacteria", explica Rappold. El resultado es una fábrica bacteriana capaz de utilizar metanol y permitir un uso de recursos neutro para el clima en la química industrial.
Del laboratorio al mercado
El potencial es enorme: Teno Bioworks no está desarrollando una solución única, sino una plataforma tecnológica. Dependiendo de cómo se programen los microorganismos, pueden producir toda una serie de productos, como componentes básicos para cosméticos, materiales aislantes y plásticos sostenibles. Como Director de Operaciones, Rappold es responsable de la dirección estratégica de la spin-off de la ETH. En estrecha colaboración con socios industriales y clientes potenciales de todo el mundo, está evaluando dónde podría tener mayor impacto la tecnología. "La industria química está sometida a una enorme presión de precios. Por eso, nuestras soluciones deben ser económicamente competitivas", subraya. La sostenibilidad no debe ser un lujo, sino la nueva norma. "Nuestra tecnología mata dos pájaros de un tiro", afirma. "Independizamos la producción química de las materias primas fósiles, al tiempo que protegemos la biodiversidad y los recursos terrestres e hídricos".
Salvando las distancias entre el laboratorio y la industria
Esta perspectiva más amplia ha evolucionado a lo largo de muchos años. Se formó a partir de impresiones tempranas, incluidas las colosales excavadoras de rueda de cangilones en Renania cuando era niña y los vastos campos petrolíferos de Texas durante sus años de estudiante. "La magnitud de la destrucción del hábitat me conmocionó", recuerda. Con Teno Bioworks quiere demostrar que la producción industrial y la protección del medio ambiente no tienen por qué excluirse mutuamente.
La futura empresa derivada de la ETH se encuentra en una fase inicial. El proceso se está probando en el laboratorio y ya se han dado los primeros pasos. El siguiente hito es la ampliación a una instalación piloto y, en última instancia, a una planta industrial. Este desarrollo llevará varios años. Para Ronja Rappold, el camino está claro: "Ahora tenemos los medios para desvincular la producción industrial del impacto ambiental y las importaciones fósiles. El siguiente paso es aplicarlos".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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