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Política y economía[Top]
http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=MEMO/10/247&format=HTML&aged=0&language=EN&guiLanguage=enhttp://ec.europa.eu/energy/renewables/biofuels/sustainability_criteria_en.htm En un esfuerzo por asegurar que todos los biocarburantes (producidos e importados por los Estados miembros de la UE) se obtengan por medio de prácticas sostenibles, la Comisión Europea ha establecido recientemente un sistema de certificación de biocarburantes sostenibles. Este sistema se ha plasmado en dos Comunicaciones y una Decisión. Los aspectos más destacables del sistema (de acuerdo con la nota de prensa de la Comisión) son los siguientes: «(1) Certificados de biocarburante sostenible: La Comisión anima a la industria, a los gobiernos y a las ONG a crear “regímenes voluntarios” para certificar la sostenibilidad de los biocarburantes y explica las normas que estos deben cumplir para conseguir el reconocimiento de la UE. Uno de los criterios principales es que tengan auditores independientes que comprueben la cadena de producción en su conjunto, desde el agricultor y el molino, al abastecedor de combustible que vende la gasolina o el gasóleo en las estaciones de servicio, pasando por los comerciantes. La Comunicación fija las normas necesarias para que estas auditorías sean fidedignas e inmunes al fraude. (2) Protección de la naturaleza virgen: La Comunicación explica que los biocarburantes no deben fabricarse con materias primas procedentes de bosques tropicales o zonas deforestadas recientemente, de turberas desecadas, de humedales ni de zonas ricas en biodiversidad, así como los procedimientos para evaluarlo. Deja claro que la transformación de un bosque en plantación de aceite de palma infringiría los requisitos de sostenibilidad. (3) Fomento únicamente de los biocarburantes que faciliten emisiones mucho menores de gases de efecto invernadero. La Comunicación reitera que los Estados miembros tienen que cumplir unos objetivos nacionales vinculantes en materia de energía procedente de fuentes renovables y que solo los biocarburantes que permitan muchas menos emisiones de gases de efecto invernadero cuentan para los objetivos nacionales. Explica asimismo cómo se calcula este extremo. Los biocarburantes deben facilitar una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero cifrada en un mínimo del 35 % respecto a los combustibles fósiles, porcentaje que subirá al 50 % en 2017 y hasta el 60 % en el caso de los biocarburantes biológicos procedentes de plantas nuevas, en 2018». [Top]
http://www.cirad.fr/en/news/all-news-items/articles/2010/institutionnel/2nd-cirad-inra-ethics-committee-statement-on-biofuels
El 19 de marzo de 2010, el comité común de asesoramiento del CIRAD y el INRA sobre la ética en la investigación agrícola emitió su segunda declaración, que hace referencia a los retos de la alimentación y del uso no alimentario de los productos agrícolas, y más concretamente al caso de los biocombustibles líquidos. Según el comité, las cuestiones éticas relativas a los usos alimentarios y no alimentarios de los productos agrícolas exigen una reflexión en profundidad sobre los fines de la investigación. Además, el comité recomienda que el INRA y el CIRAD supervisen los principios éticos que impulsan la investigación de los biocombustibles, los métodos de trabajo y las relaciones entre la investigación y la política agrícola. También propone que estas dos instituciones colaboren para desarrollar metodologías de evaluación de impacto específicas para los biocombustibles. [Top]
http://www.biofuels-news.com/industry_news.php?item_id=2141
La web de Biofuels International ha publicado una noticia sobre una empresa coparticipada por China y el fabricante aeronáutico estadounidense Boeing para desarrollar biocombustibles aeronáuticos a base de jatrofa y lanzar el primer vuelo chino propulsado por biocombustible a finales de año. Los firmantes del acuerdo son la Boeing Company, Air China y PetroChina. La firma tuvo lugar tras la reunión del Diálogo Estratégico y Económico EE.UU.-China. Según Al Bryant (Vicepresidente del Departamento de Investigación y Desarrollo de Boeing en China), en Estados Unidos se han llevado a cabo con éxito cuatro vuelos de prueba propulsados por biocombustible y ahora es el turno de China, que desea «agilizar el proceso». China es la responsable del 2 % de las emisiones globales de gases considerados nocivos. El Sr. Bryant afirma que «creemos que en un plazo de tres a cinco años habrá una parte de biocombustible en la aviación comercial, pero queda mucho por hacer; hemos demostrado que se puede utilizar para volar y es cuestión de alcanzar la escala necesaria para que sea financieramente viable». China se ha convertido así en la máxima prioridad para realizar importantes avances en la industria aeronáutica. Procesos y producción[Top]
Comparativa de fermentación de etanol a partir de cañote de maíz pretratado con AFEX utilizando tres microbios
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-3-11.pdfhttp://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/1 Científicos del Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos, del Centro de Investigación Bioenergética de los Grandes Lagos y de la Universidad del Estado de Michigan han publicado una comparativa de resultados de la fermentación de etanol celulósico con dos cepas bacterianas (Escherichia coli y Zymomonas mobilis) y una cepa de levadura Saccharomyces cerevisiae, a partir de una materia prima biocombustible de segunda generación. El sustrato utilizado fue el líquido hidrolizado del cañote de maíz pretratado con AFEX (expansión de fibras por amoniaco), complementado con licor de maíz fermentado (CSL). La S. cerevisiae es el organismo fermentador más utilizado, tanto en la producción de etanol combustible como en las industrias productoras de bebidas. Las bacterias E. coli y Z. mobilis se han considerado recientemente posibles alternativas a la S. cerevisiae, debido a su crecimiento más rápido. A diferencia de las comparaciones anteriores sobre la fermentación del etanol, este estudio es probablemente uno de los primeros en comparar el resultado de la fermentación con bacterias y levadura a partir de una materia prima biocombustible de segunda generación (es decir, biomasa lignocelulósica). Los resultados demuestran que los tres microorganismos son capaces de fermentar el hidrolizado de cañote de maíz pretratado con AFEX y complementado con CSL, con un rendimiento metabólico, una concentración final y una productividad etanólica de 0,42 g de etanol por g de azúcar consumido, 40 g de etanol por litro y 0,7 g de etanol por litro y hora (de 7 a 48 horas), respectivamente. Los resultados también demuestran que las fermentaciones de glucosa de los tres organismos fueron eficaces con un alto índice de carga de sólidos (18 % por peso), pero el consumo de xilosa del hidrolizado de cañote de maíz se considera el principal problema que afecta al rendimiento total y velocidad del proceso. La Saccharomyces cerevisiae se considera la «cepa más importante para la producción industrial» por su capacidad para fermentar tanto la glucosa como la xilosa del hidrolizado de cañote de maíz pretratado con AFEX. [Top]
Técnicas de medición del índice de cristalinidad de la celulosa y efectos sobre la evaluación del rendimiento de la celulasa
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-3-10.pdf
El índice de cristalinidad (IC) de la celulosa se suele utilizar como parámetro para valorar o interpretar las estructuras celulósicas de la biomasa vegetal, después de someterla a tratamientos químicos, biológicos o enzimáticos (celulasa). Sin embargo, se ha observado que los valores del índice de cristalinidad varían según el método de medición elegido. Con el creciente esfuerzo investigador dedicado al pretratamiento de la biomasa lignocelulósica con destino a la producción bioenergética, esto puede tener importantes implicaciones para evaluar los resultados del pretratamiento. Un grupo de investigadores del Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL) de Estados Unidos ha realizado comparaciones críticas de cuatro técnicas diferentes que utilizan métodos de difracción por rayos X (DRX) y resonancia magnética nuclear (RMN) del carbono 13 en estado sólido aplicados a ocho diferentes preparados celulósicos. Los resultados del estudio apuntan a la necesidad de actuar con «cautela frente a los intentos de correlacionar variaciones relativamente pequeñas del IC con cambios en la digestibilidad de la celulosa». Esta recomendación de cautela se debe a (1) la complejidad de las interacciones de la celulasa con celulosa amorfa y cristalina y a (2) la posibilidad de que intervengan factores ajenos a la cristalinidad (como el contenido o distribución de lignina o hemicelulosa, la porosidad o el tamaño de las partículas) que afecten también a la accesibilidad de la celulosa. [Top]
Idoneidad de las materias primas lignocelulósicas con alto contenido en almidón para la producción de bioetanol después del pretratamiento AFEX
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/12http://www.utextension.utk.edu/publications/spfiles/sp434d.pdf Un grupo de científicos de la Universidad del Estado de Michigan (Estados Unidos), de la Universidad Forestal de Zhejiang (China) y del Instituto Tecnológico de Madrás (India) ha investigado un proceso de producción de bioetanol a partir de materias primas lignocelulósicas ricas en almidón. El grano de maíz constituye el componente del cultivo de alto contenido en almidón, mientras que los tallos y las hojas (el «cañote») constituye la parte celulósica del cultivo. Aunque la cosecha del maíz suele hacerse separando el grano del cañote (para realizar la transformación en etanol por separado), existe la posibilidad alternativa de recolectar las plantas de maíz enteras (grano y cañote) para la posterior transformación en etanol por cohidrólisis. La materia prima utilizada en el estudio fueron plantas de maíz enteras ya maduras y ensilaje de maíz. Sometieron el material a un pretratamiento termoquímico por expansión de fibras por amoniaco (AFEX), seguido de cohidrólisis mediante las enzimas amilasa (hidrólisis del almidón) y celulasa (hidrólisis de la celulosa). Se evaluó la digestibilidad enzimática y la fermentabilidad en etanol tras el pretratamiento y la cohidrólisis. Los resultados demuestran que la hidrólisis enzimática de los sustratos ricos en almidón pretratados con AFEX es entre 1,5 y 3,5 veces mayor que la de los sustratos no sometidos a pretratamiento AFEX. «La adición secuencial de celulasa tras la hidrólisis del almidón (por la amilasa) en las plantas de maíz enteras produjo una hidrólisis entre un 15 % y un 20 % mayor que la adición simultánea de ambas enzimas (amilasa y celulasa). Las concentraciones de etanol tras la fermentación fueron de 28 g/L y 30 g/L, con el ensilaje de maíz y con las plantas de maíz enteras respectivamente. [Top]
http://biofuelsdigest.com/bdigest/2010/06/14/transformative-technologies-genencor-launches-new-enzyme-as-white-biotechnologies-surge/http://www.thebioenergysite.com/news/6375/new-enzyme-for-ethanol-production-launched En el Seminario y Exposición del Etanol Combustible (FEW) de 2010, celebrado en San Luis, Missouri (Estados Unidos), se presentó una nueva enzima «robusta» de licuefacción del almidón para aplicaciones de biocombustibles. La enzima conocida como Spezyme RSLTM ha sido producida por la empresa biotecnológica Genencor. Se dice que la fórmula licúa eficientemente el almidón del maíz o milo seco triturado y reduce notablemente el coste de producción del etanol. El almidón es el principal componente del maíz, que debe ser disgregado (o «licuado») en azúcares simples para producir «etanol de maíz». Según la empresa, la enzima «disgrega el almidón eficientemente en toda una serie de niveles de pH, reduciendo notablemente la cantidad de ácido sulfúrico que hace falta para completar el proceso de licuefacción». Se calcula que esta enzima reducirá el consumo de ácido sulfúrico entre un 25 % y un 50 %. Materias primas[Top]
Los cultivos de hongos oleaginosos pueden someterse a transesterificación directa para la producción de biodiésel
http://www.greencarcongress.com/2010/04/vicente-20100403.htmlhttp://pubs.acs.org/stoken/presspac/presspac/full/10.1021/ef9015872?&cookieSet=1 Un grupo de investigadores de la Universidad Rey Juan Carlos y de la Universidad de Murcia ha descrito un proceso de producción de biodiésel por transesterificación directa de los cultivos de fermentación del hongo oleaginoso Mucor circinelloides. El proceso normal de producción de biodiésel suele comprender los siguientes pasos: (1) cultivo de la materia prima (biomasa), (2) extracción de aceite de la biomasa, y (3) transformación del aceite (extraído) en biodiésel por una reacción de transesterificación. Hasta hace poco, las materias primas preferidas para la producción de biodiésel eran las semillas y algas oleaginosas. En los últimos tiempos se viene prestando creciente interés a otras materias primas potenciales, como los hongos oleaginosos. Los microorganismos oleaginosos presentan, entre otras, las siguientes ventajas (en comparación con materias primas vegetales como la jatrofa): (1) los aceites obtenidos de los microorganismos oleaginosos tienen «perfiles de lípidos ideales» para la producción de biodiésel y (2) los microorganismos oleaginosos son más susceptibles de manipulación genética para un mejoramiento adicional de sus perfiles de lípidos. En el estudio señalado, los investigadores describen la producción «directa» de biodiésel a partir de cultivos sumergidos (de fermentación) de Mucor circinelloides, por transesterificación directa, sin necesidad de extraer el aceite de la biomasa. La eliminación del proceso de extracción de aceite podría reducir los costes de producción. «Las propiedades que presenta el biodiésel obtenido del M. circinelloides utilizando tres catalizadores diferentes (BF3, H2SO4 y HCl) cumplen las especificaciones establecidas por la normativa estadounidense y por la mayoría de las normas europeas». Noticias y tendencias[Top]
Reducción de las emisiones aeronáuticas de GEI debido a la anulación de vuelos causada por las cenizas del volcán de Islandia.
http://www.biofuels-news.com/content_item_details.php?item_id=319
La web Biofuels International publica que, aunque sus análisis apuntan a que el consumo de mezclas biocombustibles en el sector aeronáutico es la única manera de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generadas por la aviación, la reciente anulación de vuelos en Europa debido a la precipitación de cenizas del volcán islandés Eyjafjallajoekull, podría haber abierto «otras posibilidades». «En un día normal, los 28.000 vuelos que surcan el espacio aéreo europeo emiten unas 560.000 toneladas de dióxido de carbono, que representan una tercer parte de las emisiones de la aviación mundial». La anulación de unos 63.000 vuelos en Europa durante cuatro días como consecuencia de la erupción volcánica de Islandia ha ahorrado «1,3 millones de toneladas de dióxido de carbono, una cantidad superior a las emisiones anuales de muchos países en desarrollo». [Top]
Ingeniería evolutiva para mejorar la utilización de pentosas mixtas en la levadura empleada para producir bioetanol
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/13http://bs.kaist.ac.kr/~jsrhee/research03.html Un grupo internacional de científicos (de Suecia, Dinamarca y Portugal) ha utilizado la «ingeniería evolutiva» para mejorar la versatilidad metabólica de una cepa de Saccharomyces cerevisiae, a fin de utilizar eficazmente pentosas mixtas para la fermentación de etanol. Saccharomyces cerevisiae es la levadura utilizada habitualmente para la fermentación tradicional de etanol a partir de glucosa (un azúcar con seis átomos de carbono o «hexosa»). Sin embargo, esta levadura no incorpora la capacidad metabólica de utilizar eficazmente pentosas mixtas (azúcares con 5 átomos de carbono, como la xilosa y la arabinosa), que tienen una abundante presencia en la biomasa lignocelulósica tras el pretratamiento. Para ello, deben dotarse de una versatilidad metabólica para utilizar tanto las hexosas como las pentosas mixtas en la producción de etanol. De este modo aumentaría en gran medida la productividad del «etanol celulósico» y se reducirían los costes de producción. El grupo internacional de científicos pudo obtener una cepa «evolucionada» de Saccharomyces cerevisiae dotada de esta versatilidad metabólica aplicando los instrumentos de la «biología molecular evolutiva». También denominada «ingeniería evolutiva», se dice que la técnica «imita» el proceso de evolución natural de los organismos vivos (es decir, la «selección de los mejores» de entre los descendientes» a fin de obtener determinados caracteres biológicos. En general, esta técnica tiene dos fases: (1) la introducción de mutaciones aleatorias en un gen diana para generar la variación y (2) la selección de los genes mutados que expresan productos con una determinada propiedad bajo presión selectiva. En el estudio, los científicos utilizaron una técnica de cultivo continuo bajo limitación del sustrato de xilosa y arabinosa, a fin de crear presión selectiva. Los resultados demuestran que la cepa evolucionada presenta un mayor consumo de pentosas mixtas (xilosa y arabinosa), así como un incremento de los niveles de actividad de enzimas asociadas a la utilización de pentosas. [Top]
http://www.internetchemie.info/news/2010/may10/biofuel-combustion-chemistry.htmlhttp://www3.interscience.wiley.com/journal/123411017/abstract La página web internetchemistry.com publica algunos de los aspectos más destacados del artículo científico titulado «Química de combustión de los biocombustibles: del etanol al biodiésel», que aparece en la edición de mayo de 2010 de la revista Angewandte Chemie. El artículo analiza «la química de la combustión de compuestos que constituyen biocombustibles típicos, como alcoholes, éteres y ésteres». El estudio, realizado por un equipo internacional de científicos, ofrece información detallada sobre las reacciones que sufren las sustancias químicas biocombustibles durante la combustión. Aunque gran parte de la investigación sobre biocombustibles se basa en aspectos de la producción, en la estructura del suministro de combustible, en el rendimiento de los motores y en cuestiones de orden político (como el debate de los alimentos frente a los combustibles o el análisis del ciclo de vida), la química de combustión de los compuestos biocombustibles no ha recibido una atención similar por parte del público. El artículo «destaca algunos aspectos característicos de las vías químicas que sigue la combustión de representantes prototípicos de biocombustibles potenciales». El análisis se centra en «los mecanismos de descomposición y oxidación y en la formación de emisiones no deseadas, nocivas o tóxicas, con especial atención a los combustibles destinados al transporte». También se ha podido obtener nueva información sobre las complejas y diversas redes de reacciones químicas que se producen durante la combustión de los biocombustibles gracias al empleo de novedosas herramientas científicas. De acuerdo con el resumen del artículo, «comprender los elementos clave de esta química es un paso importante para lograr la selección inteligente de la próxima generación de combustibles alternativos». [Top]
http://www.pnas.org/content/107/23/10395.full.pdf+html Los investigadores del Centro de Investigación Bioenergética del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Estados Unidos) anunciaron haber identificado un gen de Zymomonas mobilis que podría ser la clave para lograr una utilización microbiana más eficaz de la biomasa lignocelulósica pretratada para producir etanol biocombustible. Antes de procesar la biomasa lignocelulósica (como el cañote de maíz o el pasto aguja) para producir etanol por fermentación, hay que someterla a un tratamiento previo «para debilitar la estructura celular lo suficiente como para extraer el azúcar de la celulosa». Según Steven Brown, miembro del equipo de investigación, estos tratamientos acarrean problemas adicionales porque, a pesar de ser necesarios, generan una serie de sustancias químicas conocidas como inhibidores, que frenan o impiden la actividad de microorganismos (fermentadores del etanol) como la Zymomonas mobilis. El ácido acético (o acetato) es uno de estos inhibidores. Utilizando las herramientas de la biología de sistemas, los científicos han podido caracterizar un mutante de la Zymomonas mobilis (AcR) y han demostrado que la tolerancia al acetato puede tener una potencial importancia en el desarrollo de biocombustibles. Los investigadores desarrollaron una cepa de Z. mobilis que adquiere tolerancia al acetato con la sobreexpresión del gen clave; también han observado que el gen mutante crea un efecto similar cuando se inserta en levaduras. El artículo completo ha sido publicado como artículo de acceso libre en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). |
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