Los aviones transportan personas, envían mercancías y realizan operaciones militares, pero los combustibles a base de petróleo que los impulsan son escasos. En publicación de investigación el 30 de junio en la revista Joule , los investigadores del Lawrence Berkeley Lab han encontrado una manera de generar un combustible alternativo para aviones mediante la cosecha de una molécula de carbono inusual producida por el proceso metabólico de las bacterias que se encuentran comúnmente en el suelo.

"En química, todo lo que requiere energía para fabricarse liberará energía cuando se rompa", dice el autor principal Pablo Cruz-Morales, microbiólogo de DTU Biosustain, parte de la Universidad Técnica de Dinamarca. Cuando se enciende el combustible para aviones de petróleo, se libera una enorme cantidad de energía, y los científicos del Laboratorio Keasling en el Laboratorio Lawrence Berkeley pensaron que debe haber una manera de replicar esto sin esperar millones de años para que se formen nuevos combustibles fósiles.

Jay Keasling, ingeniero químico de la Universidad de California, Berkeley, se acercó a Cruz-Morales, quien en ese momento era un postdoctorado en su laboratorio, para ver si podía sintetizar una molécula complicada que tiene el potencial de producir mucha energía. "Keasling me dijo:va a ser una idea explosiva", dice Cruz-Morales.

La molécula que Keasling quería recrear se llamaba Jawsamycin, llamada así por la película "Tiburón" debido a sus muescas similares a mordidas, y es creada por la bacteria común Streptomyces, un organismo con el que Cruz-Morales había trabajado en el pasado.

"La receta ya existe en la naturaleza", dice Cruz-Morales. La molécula irregular es producida por el metabolismo nativo de las bacterias a medida que mastican glucosa. "A medida que comen azúcar o aminoácidos, los descomponen y los convierten en componentes básicos para los enlaces carbono-carbono", dice. "Tu cuerpo produce grasa de la misma manera, con la misma química, pero este proceso bacteriano tiene algunos giros muy interesantes".

Estos giros, que dan a las moléculas sus propiedades explosivas, son la incorporación de anillos de ciclopropano, anillos de tres átomos de carbono dispuestos en forma triangular. "Si tiene enlaces que están en un ángulo normal, una cadena abierta de carbonos, los carbonos pueden ser flexibles y se sienten cómodos", explica Cruz-Morales. "Digamos que los conviertes en un anillo de seis carbonos:todavía pueden moverse y bailar un poco. Pero la forma del triángulo hace que los enlaces se doblen, y esa tensión requiere energía para crearse".

Después de un análisis cuidadoso, el equipo determinó que las enzimas responsables de la construcción de estas moléculas de ciclopropano de alta energía eran policétido sintasas. "Las policétido sintasas son la herramienta biológica definitiva para hacer química orgánica", dice Cruz-Morales.

Cruz-Morales explica que el combustible producido por la bacteria funcionaría de manera muy similar al biodiesel. Tendría que ser tratado para que pudiera encenderse a una temperatura más baja que la temperatura necesaria para quemar un ácido graso, pero cuando se encendiera, sería lo suficientemente potente como para enviar un cohete al espacio. “Si podemos hacer este combustible con biología, no hay excusas para hacerlo con petróleo”, dice Cruz-Morales. "Abre la posibilidad de hacerlo sostenible".

En el futuro, Cruz-Morales espera que él y el equipo de investigadores del Departamento de Energía que trabajaron en el proyecto puedan ampliar este proceso para que su combustible alternativo realmente pueda usarse en aviones. “El problema en este momento es que los combustibles fósiles están subsidiados”, dice Cruz-Morales. “Esto es algo que no solo tiene que ver con la tecnología, sino con la constitución geopolítica y sociopolítica del planeta en este momento. Puedes ver esto como una preparación para el momento porque nos vamos a quedar sin combustibles fósiles, y habrá un punto, no muy lejos de ahora, en el que necesitaremos soluciones alternativas". + Explora más

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