Dando um passo mais perto de uma substituição "verde" para os combustíveis fósseis, uma equipe de pesquisa que inclui um engenheiro químico do Worcester Polytechnic Institute (WPI) desenvolveu um novo processo usando um solvente incomum e um microorganismo exótico que pode tornar possível a fabricação de isobutanol e outros biocombustíveis de forma mais econômica.

Isobutanol, como etanol, é um álcool, mas sua menor solubilidade em água (que reduz o risco de corrosão associada a muitos biocombustíveis) e maior densidade de energia (que se traduz em aumento de milhas por galão), criaram um interesse considerável pelo uso potencial do composto como aditivo à gasolina e até mesmo como substituto da gasolina. Mas a fabricação de isobutanol, que normalmente é produzido usando biotecnologia, provou ser difícil e caro.

"Com a crescente ameaça das mudanças climáticas e nossa dependência de combustíveis fósseis e países produtores de petróleo, há um interesse crescente no uso de isobutanol como aditivo à gasolina no lugar do etanol, que pode diminuir significativamente a eficiência de combustível de um veículo, "disse Michael Timko, professor associado de engenharia química no WPI. "Mas não encontramos um meio ambiente, eficiente, ou uma forma barata de produzi-lo. "

Em um artigo publicado recentemente em Nature Communications ("Produção e recuperação de biocombustíveis microbianos projetados sob o dióxido de carbono supercrítico"), Timko e colegas descrevem um novo método para a produção e extração de isobutanol que usa dióxido de carbono supercrítico como solvente e uma bactéria que pode prosperar neste ambiente agressivo, líquido antimicrobiano. A equipe modificou geneticamente a bactéria, que foi isolado de um reservatório natural de dióxido de carbono de alta pressão, adicionando genes para a produção de isobutanol. Eles então mostraram como o dióxido de carbono supercrítico pode superar dois problemas importantes que afetam os métodos convencionais de produção de biocombustíveis:baixo rendimento e contaminação bacteriana.

Timko, que recebeu o prêmio CAREER da National Science Foundation em 2016 por seu trabalho com biocombustíveis, analisou o processo e mostrou que o biocombustível poderia ser feito usando cinco vezes menos energia em comparação com os processos de fabricação tradicionais, tornando-o mais barato, mais eficiente e mais amigo do ambiente.

"Fizemos os cálculos para provar que esse processo funciona e funciona bem, "disse ele." Tínhamos a intuição de que isso funcionaria, mas a questão era se seria eficiente em termos de energia. Acontece que, isto é. A arte da pesquisa tem sido criar a técnica de extração. Praticamente todas as formas de separar misturas já haviam sido testadas com isobutanol, mas descobrimos o processo certo. "