Científicos consiguen aumentar el porcentaje de etanol a partir de una bacteria

En Estados Unidos , el bioetanol se obtiene a escala industrial a partir de maíz. Foto: Archivo

El microorganismo E. coli es capaz de convertir en biocombustible los distintos tipos de azúcares contenidos en los residuos agrícolas

Con información de Europa Press 

El grupo de investigación Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad de Jaén (UJA) ha conseguido aumentar en un 30 por ciento la producción del etanol obtenido a partir de restos de poda del olivo. El incremento se debe a la participación en el proceso de la bacteria E. coli que, mediante la fermentación, es capaz de convertir en este biocombustible todos los azúcares contenidos en los residuos agrícolas.

Con estos resultados, los expertos han dado "un paso más" en la mejora de aquellos procedimientos que buscan sustituir la gasolina por un producto "sostenible" derivado de materias primas renovables, ha señalado la Fundación Descubre en una nota.

El proceso para convertir cualquier resto forestal o agrícola, como los que genera la poda de olivares, en bioetanol se basa en la fermentación, es decir, la transformación de azúcares en combustible.

Para ello, se suelen utilizar las levaduras, si bien la mayoría de estos microrganismos presentan una "desventaja", ya que, según explican los expertos, "sólo pueden fermentar unos determinados tipos de azúcares presentes en la materia prima, principalmente la glucosa, mientras que otros como la xilosa no son convertidos en etanol".

Para el investigador principal de este proyecto, Eulogio Castro, de la Universidad de Jaén, puesto que estos compuestos químicos pueden representar hasta un tercio de los azúcares, "sería muy interesante, desde el punto de vista de la eficiencia del proceso, que también fueran transformados".

En este sentido, los expertos han sustituido las levaduras por una bacteria, concretamente, la Escherichia coli. "El rendimiento de fermentación de este microorganismo es bastante alto. Su gran ventaja es que aprovecha todos los azúcares consiguiendo mejorar la producción de etanol un 30 por ciento. Para que nos hagamos una idea, por cada 100 gramos de materia prima, se obtienen unos 13,2 gramos de bioetanol", ha precisado el responsable del estudio.

Pretratamiento de la materia prima

El procedimiento, recogido en el artículo 'High Solids Loading Pretreatment of Olive Tree Pruning with Dilute Phosphoric Acid for Bioethanol Production by Escherichia coli', publicado en la revista Energy and Fuels, incluye también otras novedades con respecto a los estudios realizados hasta el momento.

Una de ellas es la utilización del ácido fosfórico, en lugar del sulfúrico, para realizar un "pretratamiento" a los restos agrícolas. Así, han diluido la biomasa del olivo en este ácido con la finalidad de conseguir soluciones concentradas de azúcar que favorezcan la conversión "eficiente" en etanol a través de la fermentación.

De este proceso de transformación, además del etanol como producto principal, se obtiene una serie de residuos que, indican los expertos, pueden utilizarse como fertilizantes. "El caso es aproximarnos al concepto de biorefinería", apunta el experto, quien añade que se trata de una alternativa a las refinerías tradicionales que utiliza la materia orgánica vegetal o animal como materia prima para generar biocombustibles o biomateriales.

"El objetivo no es sólo conseguir un producto final sino aprovechar los distintos subproductos que surjan durante el proceso. En este caso, los residuos de la destilación servirían de abono", insiste el experto.

Por último, el uso del ácido fosfórico supone también una "disminución" del coste del material de fabricación que está en contacto con el ácido, al ser éste "menos corrosivo" que el sulfúrico.

Segunda generación de biocombustibles

La producción de etanol a partir de materias primas renovables —bioetanol— es, según los expertos, "la opción más fiable", a corto plazo, para sustituir "parcialmente" la gasolina procedente del petróleo, una materia prima fósil. Lo habitual, en España y otros países, es utilizar cereales como la cebada o el trigo.

En Estados Unidos o Brasil, el bioetanol se obtiene a escala industrial a partir de maíz o de caña de azúcar. "Estos son los biocombustibles de primera generación, puesto que proceden de materias primas que, si bien son renovables —se pueden producir cada año— son objeto de críticas porque se destinan también a fines alimentarios", ha afirmado el investigador de la UJA.

La segunda categoría de biocombustibles se produce también a partir de materias primas renovables pero de naturaleza "residual", esto es, de los restos agrícolas que se generan por el cultivo del maíz, la caña de azúcar, los cereales o, en general, de cualquier cultivo agrícola o forestal.

Ventajas del bioetanol

Entre las ventajas de este bioetanol, los autores del estudio señalan, por un lado, "la ausencia de competencia" con la industria alimentaria; y, por otro, la posibilidad de eliminar de los campos de cultivo un material que "suele generar plagas" en el olivar, convirtiéndose en una alternativa a la "quema indiscriminada", práctica que se realiza "habitualmente".

Asimismo, han añadido la utilización de una materia prima de carácter "local" que, en el caso de la poda del olivo, se genera "en grandes cantidades todos los años" y "carece de alternativas viables" desde el punto de vista económico.

Es en este contexto donde se desarrolla el proyecto de la Universidad de Jaén, realizado en colaboración con el Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (Ciemat) y financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad.

Los investigadores trabajan ya en la "optimización" del proceso y en la "simplificación" de sus distintas etapas, así como en la "reducción" de los costes asociados a cada una de ellas.