Pesquisadores da University of South Florida estão aproveitando o poder da fisiologia humana para transformar gases de efeito estufa em compostos químicos utilizáveis ​​- um método que pode ajudar a diminuir a dependência industrial do petróleo e reduzir nossa pegada de carbono.

A nova técnica de base biológica, publicado em Nature Chemical Biology , foi desenvolvido pelo professor da USF Ramon Gonzalez, Ph.D., e sua equipe de pesquisa. Ele utiliza a enzima humana, 2-hidroxiacil-coenzima A liase (HACL), para converter materiais específicos de um carbono (C1) em compostos mais complexos comumente usados ​​como blocos de construção para um número infinito de produtos de consumo e industriais.

"Em humanos, esta enzima degrada os ácidos graxos de cadeia ramificada, "Gonzalez disse." Basicamente, divide as longas cadeias de carbono em pedaços menores. Precisávamos fazer o oposto. Então, projetamos o processo para funcionar ao contrário - pegando moléculas de carbono individuais e convertendo-as em compostos maiores.

Ao manipular o DNA que codifica a enzima, pesquisadores são capazes de inserir a enzima modificada em microrganismos de E. coli, que atuam como hospedeiros. Quando esses micróbios são introduzidos na matéria-prima C1, como metanol, formaldeído, formato, dióxido de carbono e metano, um processo de bioconversão metabólica ocorre, transformando as moléculas em compostos mais complexos.

Esta pesquisa representa um avanço significativo na conversão de carbono de base biológica e tem o potencial de transformar os processos petroquímicos atuais, bem como reduzir a quantidade de gás de efeito estufa liberado na atmosfera durante a produção de petróleo bruto.

“Quando o petróleo bruto é bombeado para fora do solo, vem com muito gás associado, "Gonzalez disse." Na maior parte do tempo, esse gás é queimado por meio de queima e liberado na atmosfera. Vemos esse gás como um recurso desperdiçado. "

Por meio do trabalho deles, Gonzalez acredita que ele e sua equipe desenvolveram um método para utilizar esse recurso desperdiçado de uma forma economicamente viável e atraente para os fabricantes de óleo.

Agora mesmo, a grande maioria das instalações de produção de petróleo utiliza queima para queimar gás como o metano. Embora esse processo seja um desperdício, de acordo com Gonzalez, também é ineficiente e leva à liberação de excessos, metano não queimado na atmosfera, bem como dióxido de carbono adicional produzido através do processo de queima.

Ao implementar a técnica desenvolvida pela USF, produtores de petróleo poderiam não apenas gerenciar melhor seu impacto no meio ambiente, mas também começar a produzir compostos químicos valiosos como etilenoglicol e ácido glicólico - moléculas que são usadas na produção de plásticos, cosméticos, polímeros, soluções de limpeza e muito mais.

Tradicionalmente, os blocos de construção desses produtos são feitos a partir do petróleo. Então, enquanto o emprego do método de bioconversão ajudaria a reduzir as emissões de gases de efeito estufa, também tem o potencial de reduzir a dependência geral do petróleo - benefícios múltiplos que Gonzalez espera atrair os fabricantes para explorar a adoção de seu processo.

"Embora este estudo detalhe a ciência abrangente que torna tudo isso possível, estamos atualmente trabalhando com parceiros do setor privado para tentar implementar nossa técnica, Gonzalez disse. "É empolgante poder levar este projeto desde seu início até a implementação industrial e, esperançosamente, ter um impacto significativo não apenas na indústria, mas também no meio ambiente."