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Política y economía[Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1364032110003850
La seguridad energética y el cambio climático son los factores que han impulsado la sustitución de las energías fósiles por la energía biológica. Sin embargo, todavía no se conocen bien los efectos que puede tener este cambio a las nuevas fuentes de energía, especialmente cómo afecta el consumo de combustibles biológicos a las prestaciones y las emisiones de los motores.
Las prestaciones del motor se valoran en función de tres factores: (1) potencia, (2) rendimiento económico y (3) durabilidad. La evaluación de las emisiones se basa en (1) las partículas (PM), (2) los óxidos de nitrógeno (NOx), (3) el monóxido de carbono (CO), (4) los hidrocarburos (HC), (5) el dióxido de carbono (CO2) y (6) las emisiones no reguladas. En el estudio se plantean, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) un motor alimentado por biodiésel desarrolla menos potencia de trabajo debido a su menor valor calorífico, (2) en consecuencia, aumenta el consumo de combustible, (3) el consumo de biodiésel favorece la reducción de las incrustaciones de carbono y un menor desgaste de las piezas clave del motor, (4) se reducen notablemente las emisiones de PM, CO, HC y CO2, mientras que las de NOx y las no reguladas aumentan, (5) las mezclas de biodiésel de poco porcentaje en volumen podrían sustituir al diésel para contribuir en gran medida a controlar la contaminación atmosférica y aliviar la presión sobre recursos escasos, sin sacrificar la potencia y la economía del motor de forma significativa. El informe se ha publicado en la revista Renewable and Sustainable Energy Reviews. [Top]
Contabilidad de carbono de base anual (CBA) para determinar el impacto ambiental de los biocombustibles
http://www.springerlink.com/content/f0p44p7256h02m38/http://www.greencarcongress.com/2011/08/decicco-20110819.html Contabilidad de carbono de base anual (CBA) para determinar el imEl análisis del ciclo de vida (ACV) es un procedimiento habitual para evaluar la sostenibilidad de los biocombustibles. Es utilizado actualmente por los organismos reguladores, como la Norma de Combustibles Bajos en Carbono de California y la Norma de Combustibles Renovables de Estados Unidos, para evaluar el impacto ambiental de diferentes tipos de biocombustibles. Sin embargo, los inconvenientes de este procedimiento (como sus premisas críticas, pero difíciles de verificar, las limitaciones de la información disponible y las discusiones sobre los límites del sistema) han motivado la búsqueda de otros métodos de evaluación. El Dr. John DeCicco de la Escuela de Recursos Naturales y Medio Ambiente de la Universidad de Michigan (Estados Unidos) propone un enfoque alternativo para evaluar la sostenibilidad de los biocombustibles. En su artículo, recomienda la contabilidad de carbono de base anual (CBA) para controlar las existencias y los flujos de carbono y otros gases de efecto invernadero (GEI) importantes a todo lo largo de las cadenas de suministro de combustibles. En el método CBA, «la contabilidad está enfocada a las instalaciones de producción de combustibles y materias primas, mientras que las emisiones de dióxido de carbono generadas por el consumo final del combustible se computan a su valor nominal, sea cual sea el origen del combustible del que procede el carbono». Se dice que el procedimiento CBA presenta las siguientes diferencias con respecto al ACV: (1) el método CBA no abona automáticamente el carbono biogénico (que cabe entender como el carbono liberado por las actividades biológicas o por la transformación de material biológico), (2) «la política CBA no depende fundamentalmente de la necesidad de establecer límites, ya que no intenta tratar la cuestión como un problema de excesos», (3) el método CBA no está «enfocado al producto», sino «enfocado a la fuente». El método CBA consta de tres elementos, según el resumen publicado en la página web del Congreso del Automóvil Verde: (1) contabilidad total de las emisiones de dióxido de carbono generadas por el consumo final del combustible, sea cual sea el origen de éste; (2) un protocolo de imputación contable basado en los balances de GEI a nivel de instalación para registrar la captación neta de dióxido de carbono y controlar emisiones de GEI por lo demás no reguladas a todo lo largo de las cadenas de suministro de combustibles y materias primas; y (3) un mecanismo para mitigar los efectos derivados, en particular las pérdidas ocasionadas por los cambios indirectos de los usos del suelo. El estudio completo se ha publicado en la revista Biofuels and Carbon Management. [Top]
Las políticas de regulación, señaladas como obstáculo a la comercialización de las innovaciones en el campo de los biocombustibles
http://papers.ssrn.com/pape.tar?abstract_id=1805008http://www.sciencedaily.com/releases/2011/07/110721112622.htm Por su potencial para mejorar la seguridad energética y la calidad medioambiental, el desarrollo de biocombustibles se ha convertido en una prioridad de la política nacional de muchos países. Se han adoptado varios tipos de sistemas de regulación para incentivar el consumo de biocombustibles, como la aplicación de normas fiscales, las mezclas obligatorias y las subvenciones a programas agrícolas. Sin embargo, los Profesores de Derecho del Instituto de Biociencias de la Energía de la Universidad de Illinois señalan que la normativa vigente también es un obstáculo para comercializar las innovaciones del sector de biocombustibles. En su artículo, realizan en primer lugar un análisis de la normativa que incentiva y regula la comercialización de las innovaciones tecnológicas en el campo de los biocombustibles. Después, aplican los conocimientos obtenidos en un estudio detallado del biobutanol, un biocombustible emergente que puede ser una alternativa óptima desde el punto de vista social a los combustibles derivados del petróleo utilizados en el transporte. Por último, formulan recomendaciones para mitigar las barreras reglamentarias injustificadas para la comercialización de las innovaciones tecnológicas relacionadas con los biocombustibles. Según los investigadores, los dos motivos principales que dificultan la comercialización de estas innovaciones son ( 1) que para que un biocombustible sea aceptado legalmente debe ser básicamente igual que el biocombustible comercial actual, y (2) que el proceso de homologación de los nuevos biocombustibles es muy lento y costoso. El artículo completo se ha publicado en la página web de la Red de Investigación de Ciencias Sociales (SSRN). Procesos y producción[Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852410015580
Los investigadores de la Universidad Técnica de Dinamarca han intentado recientemente comparar diferentes escenarios de trabajo en la producción de bioetanol utilizando modelos matemáticos. Los procesos productivos —como el de bioetanol— pueden realizarse en diferentes escenarios de trabajo, como por ejemplo procesos por lotes o continuos. Puede ser difícil seleccionar las condiciones de funcionamiento apropiadas debido a la multitud de factores diferentes que afectan al rendimiento de la producción. Los investigadores utilizaron un marco de simulación basado en modelos para comparar tres escenarios de producción de bioetanol: (1) por lotes, (2) continuo, y (3) continuo con reciclado. Este marco consta de dos partes principales: (1) recopilación, análisis e identificación de modelos matemáticos prometedores para el pretratamiento, la hidrólisis enzimática y la cofermentación, y (2) diseño, simulación y comparación de los diferentes escenarios integrados de hidrólisis y cofermentación. Tras la simulación, los investigadores observaron que el mejor de los tres escenarios —en términos de rendimiento etanólico, con un valor de 0,18 kg de etanol por kg de biomasa seca— era el proceso de sacarificación y cofermentación simultánea (SSCF), operado en modo continuo con reciclado (del efluente del reactor SSCF). El estudio se ha publicado en la revista Bioresource Technology. [Top]
Novedoso proceso de catalización con enzimas para la producción continua de biodiésel a escala comercial
http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2011/EE/c1ee01295ahttp://www.thebioenergysite.com/articles/982/enzymatic-catalyst-for-biodiesel-production http://www.physorg.com/news/2011-07-enzymatic-catalyst-biodiesel-production.html En la producción de biodiésel, se suele provocar la reacción de aceites vegetales con un alcohol (normalmente metanol) para obtener una mezcla de compuestos conocidos como metil ésteres (el producto «biodiésel»). Esta reacción (denominada «transesterificación») suele catalizarse con una base, como el hidróxido sódico. Como los catalizadores base pueden reducir el rendimiento de la producción de biodiésel debido a reacciones secundarias, los científicos exploran materiales catalizadores alternativos. Estos catalizadores alternativos para la transesterificación de los biocombustibles son enzimas, como las pertenecientes a la familia de las lipasas (triglicéridos hidrolasas). Se dice que las lipasas son eficientes y selectivas para la reacción de transesterificación. Sin embargo, su coste y posible inestabilidad reduce la utilidad de las enzimas en la producción de biodiésel industrial. Un equipo de investigadores franceses del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNRS), del Instituto de Ciencias Moleculares y del Laboratorio de Química de la Materia Condensada ha descrito una forma de resolver los problemas citados. Emplearon espumas biohíbridas monolíticas para confinar las enzimas durante un período de tiempo relativamente largo (aproximadamente 2 meses). El confinamiento en las espumas biohíbridas permitió una buena accesibilidad e incremento el transporte de masa, obteniéndose un alto rendimiento de la producción de biodiésel. La estabilidad de las enzimas a largo plazo hace que el proceso sea interesante para aplicaciones comerciales. A continuación, los investigadores idearon un método para la producción in situ del nuevo biocatalizador en el propio reactor, lo cual hizo posible la producción industrial del biocombustible en un flujo ininterrumpido, continuo y unidireccional. Los rendimientos de la producción de biodiésel con este novedoso método fueron los mejores jamás obtenidos y cumplieron todos los requisitos y normas vigentes aplicables a la energía y al medio ambiente. De acuerdo con los investigadores, el próximo paso de esta investigación es la conversión de triésteres sin disolventes, con el fin de minimizar la producción de residuos limitando el uso de disolventes y metales en los procesos de transformación química. El estudio completo se ha publicado en la revista Energy and Environmental Science. [Top]
La genómica comparativa como herramienta para potenciar la fermentación de xilosa para obtener etanol
http://www.pnas.org/content/early/2011/07/21/1103039108.full.pdfhttp://www.thebioenergysite.com/news/9294/novel-gene-increases-yeasts-appetite La xilosa se considera la segunda pentosa (azúcar con 5 átomos de carbono) más abundante que se obtiene del pretratamiento o hidrolización de biomasa lignocelulósica, y que puede transformarse en etanol por fermentación. El azúcar más abundante en la biomasa lignocelulósica pretratada o hidrolizada suele ser la glucosa (una hexosa o azúcar con 6 átomos de carbono). Sin embargo, en muchas fermentaciones de etanol a partir de sustratos lignocelulósicos pretratados o sacarificados, la xilosa no es tan eficiente (como la glucosa) para obtener etanol, debido a que la levadura de fermentación (Saccharomyces cerevisiae) carece de capacidad metabolizadora de las pentosas. Aunque se ha intentado utilizar técnicas de biología molecular para diseñar cepas de Saccharomyces cerevisiae con genes aptos para el metabolismo de las pentosas, la capacidad fermentadora de estas cepas «palidece en comparación con la glucosa». Por tanto, la viabilidad económica de la fermentación industrial de las pentosas (como la xilosa) por medio de Saccharomyces cerevisiae sigue siendo limitada. Los científicos de la Universidad de Wisconsin, del Centro de Investigación Bioenergética de los Grandes Lagos, del Instituto de Genómica del Departamento de Energía de EE.UU. y de la Universidad del Estado de Michigan han publicado un estudio que profundiza en el conocimiento del metabolismo de las pentosas en las levaduras. Mientras en anteriores estudios se utilizaron métodos de «modelización metabólica, análisis de genoma y expresión en una sola especie y evolución dirigida», ellos utilizaron la «genómica comparativa». Secuenciaron los genomas de las especies de levaduras que fermentan xilosa y realizaron un estudio genómico comparativo entre especies. Con ello identificaron varios genes que, expresados en Saccharomyces cerevisiae, son capaces de «mejorar de forma significativa el crecimiento dependiente de xilosa y la asimilación de la xilosa». Este método puede ser una estrategia para mejorar la viabilidad económica de la fermentación industrial de pentosas para producir etanol. El artículo completo se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). [Top]
http://www.nature.com/nature/journal/v476/n7360/full/nature10333.htmlhttp://www.sciencedaily.com/releases/2011/08/110810133010.htm Un equipo de investigadores del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular y del Departamento de Bioingeniería de la Universidad de Rice (Estados Unidos) ha desarrollado una «técnica eficaz para transformar la simple glucosa en biocombustibles y productos alternativos a los petroquímicos» mediante el ciclo de beta-oxidación inverso. Se dice que el ciclo de beta-oxidación es una de las vías metabólicas más eficientes y fundamentales que utilizan los organismos para disgregar los ácidos grasos en energía. En su estudio, los investigadores invirtieron el ciclo de beta-oxidación manipulando selectivamente una docena de genes de la bacteria Escherichia coli. Aprovechando la eficiencia de la vía de beta-oxidación, lograron transformar la glucosa en biobutanol, un biocombustible «avanzado» que puede ser sustituto de la gasolina en la mayoría de los motores, a una «velocidad vertiginosa». Según este estudio, algunas ventajas de este novedoso método son (1) que las manipulaciones selectivas de ciertos genes podrían producir ácidos grasos de longitud concreta, incluidas moléculas de cadena larga como el ácido esteárico y el ácido palmítico, que tienen cadenas de más de una docena de átomos de carbono, (2) que la producción de biobutanol es diez veces más rápida que con cualquier método que se haya utilizado anteriormente célula a célula, y (3) que con este método podrían utilizarse otros organismos industriales, como levaduras o algas, ya que la vía de beta-oxidación está presente en prácticamente todos los organismos. El estudio completo se ha publicado en la revista Nature. Materias primas[Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960852410011570
Las macroalgas son organismos multicelulares capaces de generar más biomasa seca a mayor velocidad que las plantas terrestres. Estas características hacen de las macroalgas una materia prima biocombustible potencial. Entre las macroalgas, las especies de mayor crecimiento son las que pertenecen a la clase de las feofíceas y se denominan «kelp». Sin embargo, en anteriores estudios sobre el cultivo de kelp, sólo se realizaba una cosecha de macroalgas al año y no se tenían en cuenta los efectos de las variaciones estacionales, que pueden modificar radicalmente la composición química de estas algas. Con el fin de corregir estos déficits de conocimiento, los investigadores del Instituto de Ciencias Biológicas, Medioambientales y Rurales (IBERS) de la Universidad de Aberystwyth y del Instituto de Investigación de la Energía y los Recursos perteneciente a la Escuela de Ingeniería de Procesos, Medio Ambiente y Materiales de la Universidad de Leeds (Reino Unido) han investigado los efectos de los cambios estacionales para la composición química de la macroalga Laminaria digitata. En su estudio, los investigadores cosecharon la kelp en diferentes meses de un año. A continuación, determinaron la composición química de las macroalgas. Por último, establecieron el mes ideal para cosechar la kelp. A partir de los resultados de su estudio, los investigadores observaron que julio sería el mejor mes para cosechar la Laminaria con el fin de producir biocombustible, ya que se registran bajas concentraciones de metales, altas concentraciones de carbohidratos y los valores caloríficos más altos (determinados según el análisis próximo y último). La cosecha de macroalgas parece adecuada para la producción de biocombustible por conversión biológica. La conversión termoquímica (por ejemplo, por combustión o pirólisis) puede no ser recomendable por el elevado contenido de agua y metales de las macroalgas. El estudio completo se ha publicado en la revista Bioresource Technology. [Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877343510001181
El debate de «alimentos contra combustibles» es una de las principales cuestiones a tener en cuenta a la hora de seleccionar un cultivo bioenergético como materia prima para la producción de biocombustible. Con el fin de evitar que se utilicen tierras agrícolas productivas (que deben destinarse prioritariamente a la producción de alimentos), se ha vuelto la mirada hacia las tierras marginales para plantar cultivos bioenergéticos «robustos», capaces de soportar condiciones de crecimiento difíciles. Sin embargo, el empleo de tierras marginales para la plantación de cultivos bioenergéticos a gran escala podría acarrear nuevos problemas para los agricultores, especialmente en lo que respecta al control de plagas. Se dice que los cultivos bioenergéticos podrían servir de refugio para las plagas. Con el fin de adelantarse a los problemas que puedan surgir en este tipo de situaciones, los investigadores del Centro de Estudios de Estrés Ambiental y Adaptación (CESAR), de la Universidad de Melbourne (Australia), han analizado los retos que puede presentar el control de plagas en la producción de cultivos bioenergéticos en tierras marginales. Entre los problemas analizados por los investigadores en su artículo cabe señalar la pérdida de biodiversidad relacionada con la intensificación de la agricultura en tierras marginales, el incremento poblacional de las plagas, la desvinculación de las plagas de sus enemigos naturales y los efectos químicos del control de plagas. En el informe se plantean, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) Las plagas atacan a los cultivos biocombustibles pese a las afirmaciones de que podrían ser inmunes, (2) la heterogeneidad paisajística proporciona servicios al ecosistema, incluida la eliminación de plagas, (3) los pesticidas menos tóxicos favorecen un control de plagas sostenible, y (4) mediante la modelización distributiva y la evaluación de plagas en cultivos afines, se han pronosticado potenciales presiones de las plagas. [Top]
Reconstrucción de la red metabólica a escala genómica de las Chlamydomonas con el fin de predecir el fotometabolismo de estas algas
http://www.nature.com/msb/journal/v7/n1/pdf/msb201152.pdfhttp://algaebiodiesel.com/ En los últimos años, las algas se han convertido en una materia prima emergente para la producción de biocombustibles, debido a la presencia de grandes cantidades de compuestos potencialmente útiles (integrados en las algas) que pueden transformarse en biocombustibles. Sin embargo, es poco lo que sabe de los procesos metabólicos que promueven la producción de estos compuestos útiles en las algas. Un conocimiento más profundo del metabolismo de las algas podría ayudar a incrementar la eficiencia de la producción de biocombustibles a partir de las cosechas de algas. Un equipo de investigadores de la Universidad de California (EE.UU.), del Instituto Dana-Farber contra el Cáncer (EE.UU.), de la Facultad de Medicina de Harvard (EE.UU.), de la Universidad de Virginia (EE.UU.), de la Universidad de Harvard (EE.UU.), de la Universidad de Islandia (Islandia), de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi (EAU) y de la Universidad de Nueva York (EE.UU.) ha intentado recientemente reconstruir la red metabólica de un alga para predecir su tasa de crecimiento con una fuente de luz determinada. En su estudio, presentan en primer lugar una reconstrucción a escala genómica del metabolismo central de un alga modelo, Chlamydomonas reinhardtii. Para ello se utilizó un enfoque «de abajo arriba», aplicando las normas actuales vía por vía, extrayendo evidencias bioquímicas, genómicas y fisiológicas de más de 250 publicaciones. A continuación, anotaron funcionalmente los modelos de genes obtenidos con la reconstrucción de las algas a escala genómica. Posteriormente, los investigadores realizaron simulaciones de crecimiento por medio del análisis de balance de flujo (un método de simulación estándar en el campo de la biología de sistemas con numerosos antecedentes de éxito) y del análisis de variabilidad de flujo. Se realizaron experimentos de verificación cultivando las algas modelo con diferentes flujos fotónicos y secuenciando los transcritos a modo de prueba. Por último, se determinaron los anchos de banda espectrales que provocan efectivamente cada reacción fotónica en la red metabólica reconstruida a partir de los datos espectrales de actividades experimentales publicadas, se verificaron y se integraron en la predicción para tener en cuenta diferentes intensidades luminosas. Esta red puede ofrecer información sobre el metabolismo de las algas que podría ser útil para mejorar la producción de biocombustibles a partir de este material, mejorando las estirpes de algas y utilizando fuentes de luz con un diseño más eficiente. El estudio se ha publicado en la revista Molecular Systems Biology. Noticias y tendencias[Top]
El análisis actualizado del ciclo de vida energético del biodiésel de soja revela un balance energético mejorado
http://www.uiweb.uidaho.edu/bioenergy/EnergyLCAJune2011.pdfhttp://www.thebioenergysite.com/articles/1001/biodiesel-achieves-5to1-return-on-fossil-energy http://www.pre.nl/content/lca-methodology Investigadores de la Universidad de Idaho y del Departamento de Agricultura de EE.UU. han actualizado recientemente el análisis del ciclo de vida (ACV) energético del biodiésel de soja en el escenario de Estados Unidos. El primer ACV del biodiésel de soja se llevó a cabo en 1998 en el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL). Esta actualización de 2009 (basada en datos de 2002) se ha utilizado recientemente en un estudio publicado en la revista Journal of the American Society of Agricultural and Biological Engineers. En el contexto de los biocombustibles, el análisis del ciclo de vida (ACV) es un «análisis de principio a fin» de los impactos energéticos y ambientales de un producto biocombustible, es decir, desde el cultivo de la materia prima hasta el consumo final del combustible. El ACV de un biocombustible suele tener por objeto valorar la sostenibilidad de un determinado producto biodiésel. Uno de los parámetros utilizados para evaluar un biocombustible en el ACV es el conocido como «ratio de energía fósil» (FER). La FER se define como la relación entre la producción energética del combustible renovable y una unidad de energía fósil utilizada para su producción. Este parámetro se considera un indicador de renovabilidad energética. Los resultados demuestran que, en el ACV actualizado, la FER del biodiésel de soja subió a 4,56 frente al valor de 3,2 obtenido en el estudio de 1998. Esto significa que la actual tecnología de producción de biodiésel de soja tiene mayor renovabilidad energética que la utilizada en 1998. El incremento de la FER se atribuye a que los procesos de trituración de la soja y las fábricas de biodiésel tienen mayor eficiencia energética, a las prácticas de ahorro de energía adoptadas por los agricultores y a los mayores rendimientos que se obtienen de la producción de soja con cultivos mejorados. En el estudio se plantean, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) se reduce un 52 % la energía utilizada en la producción del cultivo de soja y un 58 % la energía utilizada en el proceso de transformación de la soja, (2) se reduce un 33 % la energía utilizada en la producción (por transesterificación) del biodiésel (por unidad de volumen producida), (3) la reducción total del consumo de energía es del 42 % para la misma cantidad de biodiésel producido, y (4) el empleo de insumos secundarios, como maquinaria agrícola y materiales de construcción, no afecta significativamente a la ratio de energía fósil. La mejora de la renovabilidad energética de la producción de biodiésel de soja se atribuye al empleo de nuevas tecnologías de producción, motivado por el incremento de la demanda de este tipo de biodiésel. Para más información sobre este estudio, visite la página web de American Society of Agricultural and Biological Engineers. [Top]
Cultivos de raíces profundas como forma de potenciar la reducción de los niveles de carbono en la atmósfera
http://aob.oxfordjournals.org/content/early/2011/08/03/aob.mcr175.full?sid=06d16e93-30ae-4841-97c5-17a99e354070http://www.ecoseed.org/politics/laws-and-regulations/article/147-news-briefs-bioenergy/10722-deeply-rooted-crops-cut-carbon-dioxide-%E2%80%93-study Un científico de la Universidad de Manchester (Reino Unido) ha demostrado que se pueden reducir los niveles de (dióxido de) carbono en la atmósfera mediante la plantación de cultivos de raíces profundas (de un metro como mínimo), además de obtener otros beneficios medioambientales. Según el Profesor Douglas Kell, la tierra es un enorme depósito de carbono, que puede absorber el doble de carbono que la atmósfera. «Sin embargo, las estimaciones actuales del potencial de secuestro de carbono de las tierras se basan más en lo que está ocurriendo ahora que en lo que se podría cambiar con una intervención activa de la agricultura y tienden a concentrarse únicamente en el primer metro de profundidad». Por tanto, la plantación de cultivos de raíces profundas puede maximizar la capacidad de secuestro de carbono de la tierra. Además de reducir el carbono, pueden obtenerse otros beneficios del mejoramiento y plantación de cultivos de raíces profundas, como por ejemplo: (1) mejorar la estructura del suelo, (2) mejorar la retención de agua y nutrientes, (3) sostenibilidad de los rendimientos de la producción de plantas. El Profesor Kell ha sido el primero en estudiar los beneficios medioambientales de los cultivos de raíces profundas para potenciar el secuestro de carbono atmosférico. También ha creado una «calculadora de carbono que demuestra los beneficios potenciales de los cultivos profundamente arraigados en la tierra». Este estudio puede servir de estímulo a las investigaciones que tratan de hallar soluciones para el cambio climático. Desde el punto de vista de los biocombustibles, se puede potenciar la sostenibilidad de un determinado cultivo bioenergético si es capaz de prosperar en tierras marginales y cuenta con un sistema radicular que alcanza al menos un metro de profundidad. El estudio del Profesor Kell aparece publicado en la revista Annals of Botany. [Top]
http://www.pnas.org/content/early/2011/08/03/1102444108.full.pdf Los combustibles obtenidos de biomasa celulósica son una de las principales alternativas para hacer frente a los retos de sostenibilidad y seguridad energética que presentan los combustibles fósiles. Una de las principales opciones que existen para producir estos biocombustibles celulósicos son los procesos de conversión biológica por medio de fermentación microbiana (tras el pretratamiento de la biomasa). Sin embargo, en el uso de microorganismos para producir biocombustibles, la baja tolerancia del microorganismo al etanol (es decir, la máxima concentración etanólica en el medio de fermentación con la que el microorganismo podría seguir produciendo etanol) limita el rendimiento máximo de la producción de bioetanol durante la fermentación. Un equipo de investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL), de la Escuela de Ingeniería Thayer, de la Facultad de Dartmouth y de la Universidad de Tennessee (Estados Unidos) ha descubierto un único gen clave responsable de la alta tolerancia al etanol de la bacteria Clostridium thermocellum. En su estudio, los investigadores empezaron por resecuenciar el genoma de una mutante tolerante al etanol y la compararon con la cepa normal de Clostridium thermocellum. A continuación, se detectaron las mutaciones del genoma y las mutaciones asociadas al metabolismo o tolerancia al etanol. Los investigadores verificaron el evento del genoma tolerante al etanol insertando una determinada copia del gen de tolerancia al alcohol en una cepa silvestre. Después determinaron la capacidad de crecimiento del organismo transformado en niveles elevados de etanol. A partir de los resultados de su estudio, los investigadores observaron que la mayor tolerancia al etanol de la bacteria C. thermocellum se debe a un gen bifuncional mutado de alcohol deshidrogenasa/acetaldehído-CoA (adhE) y que el posible mecanismo de incremento de la tolerancia al etanol es la alteración de la especificidad de enlace del cofactor de NADH en la proteína. La simplicidad de la base genética del fenotipo tolerante al etanol observado, según los investigadores, es un importante avance que podría mejorar la producción de etanol celulósico mediante la utilización de cepas microbianas mutantes más tolerantes al etanol. El artículo completo se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). [Top]
La técnica isotópica distingue «firmas etanólicas» en las emisiones de las plantas tropicales y de los escapes de los automóviles
http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es200982t
Los científicos de la Escuela Rosenstiel de Ciencias Marinas y Atmosféricas de la Universidad de Miami (Estados Unidos) han descrito el procedimiento de medición de tasas estables de isótopos de carbono-13/carbono-12 para detectar y distinguir las emisiones de etanol de los escapes de los automóviles y las emisiones biogénicas de etanol de las plantas tropicales. El etanol biocombustible no consumido en los vehículos puede emitirse a la atmósfera y afectar a la calidad del aire. Al mismo tiempo, se dice que las plantas vivas generan «emisiones naturales de etanol». Los investigadores han descubierto que las «firmas etanólicas» de estas emisiones pueden distinguirse observando la tasa de isótopos de carbono-13/carbono-12 de las muestras. Afirman que «el etanol emitido por los escapes es claramente diferente del que emiten las plantas tropicales y puede ser un extraordinario trazador isotópico estable de las emisiones atmosféricas relacionadas con el transporte. Tras utilizar la técnica para analizar muestras de aire tomadas en el centro de Miami y en el Parque Nacional de los Everglades, observaron «que el 75 % del etanol del aire de la ciudad de Miami procedía de biocombustibles sintéticos, mientras que la mayor parte del etanol detectado en los Everglades era emitido por plantas, aunque una pequeña parte de la contaminación urbana procedente de una carretera cercana llega hasta el parque». De acuerdo con el equipo de investigación, está técnica podría aplicarse por ejemplo durante las campañas de muestreo de aeronaves para identificar y seguir sus penachos cuando se alejan de las áreas urbanas». El estudio completo se ha publicado en la revista Environmental Science and Technology. |
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