Algumas matérias-primas são limitadas e não estão disponíveis e podem ser extraídas em todo o mundo – como estamos nos tornando bem conscientes agora pelo exemplo dos combustíveis fósseis e do aumento dos preços da energia. As fontes de matérias-primas renováveis ​​desempenharão, portanto, um papel cada vez mais importante no futuro como fontes de energia, mas idealmente também como fornecedores de blocos de construção para produtos químicos e materiais mais compatíveis com o meio ambiente.
Para usar matérias-primas renováveis ​​– como óleos vegetais – para a produção de produtos químicos, eles devem primeiro ser processados ​​e, em alguns casos, convertidos quimicamente. Na indústria, esse processo é comumente referido como refino. Até agora, eram necessários processos complexos para extrair e separar as matérias-primas biológicas das células em que foram produzidas, antes que os materiais pudessem ser atualizados e processados.

Expandindo a maquinaria natural das células

A pesquisadora de doutorado Natalie Schunck e o professor Stefan Mecking, do Departamento de Química da Universidade de Konstanz, abriram agora uma maneira de tornar a etapa de atualização de matérias-primas sustentáveis ​​muito mais eficiente. Eles conseguiram introduzir catalisadores sintéticos adequados, substâncias que provocam as reações de atualização desejadas, em algas unicelulares – especificamente, no local onde produzem e armazenam seus lipídios.

Em seu recente artigo na Angewandte Chemie International Edition , os pesquisadores descrevem como os catalisadores foram transportados com sucesso para seu destino. Além disso, eles fornecem evidências de que o catalisador que usaram permanece estável nos compartimentos de armazenamento de lipídios das células de algas e cumpre a tarefa prevista:a conversão dos ácidos graxos insaturados das células de algas em blocos de construção modificados de cadeia longa adequados para a produção de produtos químicos sustentáveis.

"Ao introduzir os catalisadores, conseguimos adicionar uma reação química ao maquinário das algas que não ocorre na natureza, mas é altamente relevante para a atualização de óleos e gorduras na indústria de processamento de matéria-prima - metátese de olefinas. em pequenas refinarias", diz Mecking.

Ligação de dióxido de carbono atmosférico

As microalgas escolhidas por Schunck são desafiadoras, pois possuem uma parede celular que precisa ser superada. Para ainda contrabandear seu catalisador até o destino, a pesquisadora usou um truque:ela acoplou o catalisador a um corante normalmente usado para corar os estoques de lipídios das células das algas. Dessa forma, ela conseguiu garantir e também observar que o catalisador atinge seu alvo.

"Natalie Schunck teve sucesso neste trabalho experimental muito difícil devido às suas excelentes qualidades como pesquisadora. Este projeto exigia ampla experiência em química e sólidos conhecimentos de biologia, ambos adquiridos no programa de estudos de Ciências da Vida", explica Mecking.

As vantagens decisivas de tais algas são óbvias:elas são fotoautotróficas, usando dióxido de carbono atmosférico como fonte de carbono e luz solar como fonte de energia para a fotossíntese de compostos químicos complexos, como seus ácidos graxos. Isso os torna candidatos promissores quando se trata de encontrar produtores de recursos renováveis.

“Ao expandir o espectro funcional das algas, estamos agora um passo mais perto de usá-las a longo prazo como uma microfábrica viva para produtos químicos sustentáveis”, conclui Mecking. + Explorar mais

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