Os cientistas da MSU têm uma nova prova de conceito para uma plataforma de produção de biocombustíveis que usa duas espécies de algas marinhas e fungos do solo. Reduz os custos de cultivo e colheita e aumenta a produtividade, fatores que atualmente impedem que os biocombustíveis sejam amplamente adotados.

A espécie de alga, Nannochloropsis oceanica, e fungo, Mortierella elongata, ambos produzem óleos que podemos colher para uso humano. Com esses óleos, poderíamos fazer produtos como biocombustíveis para abastecer nossos carros ou ácidos graxos ômega-3 que são bons para a saúde do coração.

Quando os cientistas colocam os dois organismos no mesmo ambiente, as minúsculas algas se ligam aos fungos para formar grandes massas que são visíveis a olho nu. Este método de agregação é denominado bio-floculação.

Quando colhidos juntos, os organismos produzem mais óleo do que se fossem cultivados e colhidos cada um por conta própria.

“Usamos organismos naturais com alta afinidade uns com os outros, "diz Zhi-Yan (Rock) Du, o primeiro autor do estudo. “As algas são muito produtivas, e o fungo que usamos não é tóxico para nós nem comestível. É um fungo de solo muito comum que pode ser encontrado no seu quintal. "

Outras vantagens relatadas pelos pesquisadores:

• O sistema é sustentável, uma vez que não depende de combustíveis fósseis. Os fungos crescem em esgotos ou resíduos de alimentos, enquanto as algas crescem na água do mar.
• É mais barato colher, como grandes massas de algas e fungos são facilmente capturadas com ferramentas simples, como um pedaço de malha.
• O método é potencialmente mais fácil de escalar, já que os organismos são cepas selvagens que não foram geneticamente modificadas. Eles não apresentam riscos de infectar qualquer ambiente com o qual entrem em contato.

Resolvendo problemas que dificultam a produção de biocombustíveis

A bio-floculação é uma abordagem relativamente nova. Os sistemas de biocombustíveis tendem a depender de uma espécie, como algas, mas são impedidos por problemas de produtividade e custo.

Primeiro, sistemas que dependem apenas de algas sofrem de baixa produtividade de óleo.

"As algas podem produzir grandes quantidades de óleo quando seu crescimento é prejudicado por tensões ambientais, como a privação de nitrogênio. O método popular no laboratório para óleo de algas é fazer as células crescerem até níveis de alta densidade e, em seguida, deixá-las sem alimentação, separando-as dos nutrientes com centrifugação e vários métodos de lavagem, "Du diz." Essa abordagem envolve várias etapas, Tempo, e trabalho, e não é prático para produção em escala industrial. "

A nova abordagem alimenta as algas com amônio, uma fonte de nitrogênio que as algas podem usar rapidamente para o crescimento. Contudo, o suprimento de amônio é controlado para que as algas produzam a densidade celular máxima e entrem automaticamente na privação de nitrogênio. A dieta de nitrogênio monitorada de perto pode aumentar a produção de óleo e reduzir custos.

O segundo problema é o alto custo da colheita do óleo, porque as algas são minúsculas e difíceis de coletar. A colheita pode custar até 50% dos custos de produção de petróleo.

"Com bio-floculação, os agregados de fungos e algas são fáceis de colher com ferramentas simples e baratas, "Du diz.

Esperando ansiosamente, os cientistas querem produzir biocombustíveis em massa com esse sistema. Eles também conhecem os genomas inteiros de ambos os organismos e podem usar ferramentas de engenharia genética para melhorar ainda mais o método.

O estudo foi realizado nos laboratórios de Christoph Benning e Gregory Bonito. Está publicado na revista Biotecnologia para biocombustíveis .