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Consiguen obtener «biogasolina» en un proceso en dos etapas de manera eficiente y barata a partir de azúcares, con lo que la meta de obtener este combustible a partir de desperdicios vegetales está más cerca.

Fuente: Wally Wilhelm/USDA.

Una vez pasada la fiebre de los biocombustibles y llegado a la conclusión de que en su más amplio desarrollo supondrían un desastre para los parajes naturales del planeta, los científicos siguen investigando sobre el uso de desperdicios agrícolas para producir estos biocombustibles.
Como ya sabemos, los desperdicios agrícolas están compuestos principalmente por celulosa. La idea es romper los enlaces que hay entre los azucares que forman las largas cadenas de celulosa con una enzima y en un segundo paso usar estos azúcares en la fabricación de biocombustibles.
El segundo paso puede consistir en la fermentación de los azúcares para producir alcohol etílico o etanol. Pero el etanol tiene algunos inconvenientes, como el de poseer sólo dos tercios de la energía de la gasolina. Además, el propio proceso de fermentación y el destilado necesario para separar el alcohol del agua desperdician energía.
Ahora, investigadores de University of Wisconsin-Madison han desarrollado un nuevo proceso en dos etapas que produce, a partir de azúcares y compuestos derivados vegetales (denominados HMF), un producto tan rico en hidrocarburos como la gasolina, con lo que se podría usar el resultado obtenido o «biogasolina» en automóviles y aviones sin ningún problema.
James Dumesic y sus colaboradores ya habían desarrollado previamente un método para transformar de manera eficiente HMF en alcanos, que son los compuestos que están presentes en la gasolina, pero requería unos productos químicos llamados quetonas muy costosos, y además la reacción no se detenía y seguía produciendo otros compuestos en el proceso, como el ácido fórmico, que no forman parte de la gasolina.
Este equipo de investigadores sabía de la existencia de unos catalizadores químicos que a partir de azúcares obtenían compuestos con anillo pentagonal denominados GVL, así que, en lugar de tratar de detener la reacción antes descrita, decidieron determinar si se podría diseñar un sistema para transformar GVL en alcanos líquidos sin necesidad de usar quetonas.
Estos investigadores informaron en Science sobre el éxito obtenido en su empresa. Según dicen se puede obtener biogasolina en un proceso en dos fases a partir de HMF procedentes de desperdicios vegetales usando dos catalizadores comerciales baratos.
En la primera fase los investigadores hacen pasar una disolución de GVL sobre un catalizador de alúmina-sílice que rompe los anillos de las moléculas de GVL y los transforma en buteno. En la siguiente fase exponen el buteno a alta presión y a otro catalizador, produciéndose cadenas largas de alcanos en el proceso. El sistema es muy eficiente, ya que el 95% de la energía contenida en los GVL termina en los alcanos obtenidos.
Además, en el proceso se genera una corriente de dióxido de carbono como subproducto que se puede comprimir y bombear directamente en el subsuelo para su secuestro a largo plazo. La combustión de la biogasolina produce también dióxido de carbono, pero como las plantas usaron dióxido de carbono atmosférico para sintetizar la celulosa el balance final de emisión de este gas es negativo.
El proceso es impresionante, pero el eslabón débil de la cadena sigue siendo el primero: la transformación de celulosa en HMF de manera eficiente y robusta. Dumesic dice que él y sus colaboradores están ahora enfocando sus esfuerzos hacia la resolución de precisamente ese desafío. Si tuvieran éxito se tendría un sistema eficiente en tres pasos para transformar, de una manera económica, desperdicios agrícolas en combustibles renovables.

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Fuentes y referencias:
Noticia en science.
Artículo original en Science (resumen).