NeoFronteras

Proceso para fijar CO2

Área: Medio ambiente — Jueves, 30 de Septiembre de 2010

Usan levaduras genéticamente modificadas para fijar dióxido de carbono en forma de materiales para la construcción de edificios.

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El dióxido de carbono es introducido en la disolución mineral en presencia de levaduras y éstas forman carbonatos. Como resultado de la presencia de estos carbonatos el agua se torna turbia al cabo de un tiempo. Fuente: P. Gillooly.

A estas alturas ya todos sabemos cuál es el principal problema climático de nuestro mundo: el exceso de emisiones de dióxido de carbono que produce el ser humano. Cada año arrojamos 30.000 millones de toneladas de dióxido de carbono a la atmósfera desde centrales térmicas, automóviles, cementeras, altos hornos y otras industrias dependientes de los combustibles fósiles.
Sólo tenemos dos alternativas, o producir menos o transformar el que producimos en alguna forma de carbono que puede ser fijado durante cientos o miles de años y que así no esté en la atmósfera. Como parece que estamos dispuestos a agotar todas las reservas mundiales de combustibles fósiles, algunos investigadores ya trabajan en la segunda posibilidad. Los proyectos de geoingeniería parecen bastante caros, irreales e incluso peligrosos, así que quizás algunas de las soluciones vengan de ideas pequeñas y modestas, pero que quizás ayuden. Esta nota trata de una de esas pequeñas ideas.
Sería magnífico que la forma estable de carbono que sirviera de secuestro a ese dióxido de carbono fuera en forma de un producto sólido que sirviera como material de construcción, de este modo podríamos inmovilizar miles de toneladas de carbono en nuestros edificios.
Angela Belcher y su equipo del MIT han tomado precisamente esta aproximación al problema. A partir de levaduras alteradas genéticamente no solamente retiran dióxido de carbono de la atmósfera, sino que producen carbonatos sólidos que pueden ser usados en la construcción.
La levadura utilizada ha sido la común usada en panadería (o en la producción de cerveza) que es uno de los organismos comúnmente usado en los laboratorios de genética (junto a E. coli, C. elegans, A. taliana, ratones, etc.).
Para crear esta levadura Belcher se inspiró el los animales marinos que construyen sus propios caparazones a partir del dióxido de carbono y de los minerales disueltos en el agua marina. De hecho, su tesis doctoral versó sobre un molusco gasterópodo (el abulón, del género Haliotis) que construye una concha muy dura de carbonato cálcico. El nuevo proyecto está financiado por la compañía energética italiana Eni.
El proceso ha sido comprobado en el laboratorio y produce 2 kilogramos de carbonato por cada kilogramo de dióxido de carbono y consta de dos pasos. En un primer paso se captura el dióxido de carbono del agua y en un segundo se utiliza este gas disuelto para combinarlo con minerales disueltos para así formar carbonatos.
Las levaduras no hacen este tipo de cosas por sí mismas, así que hubo que alterarlas genéticamente para que expresaran los genes presentes en el abulón. Esos genes codifican enzimas y otras proteínas que pueden fijar el dióxido de carbono a través de un proceso de mineralización. Los investigadores usaron además un modelo computacional y otros métodos para poder identificar nuevas proteínas que ayudaran en este proceso. En palabras de Belcher, están tratando de imitar los procesos biológicos naturales, pero sin necesidad de crear la misma estructura que crea el abulón.
Algunas compañías quieren comercializar un proceso que capture dióxido de carbono y lo convierta en un material sólido, pero esos esfuerzos descansan en procesos químicos de captura de dióxido de carbono. El sistema de captura biológica del equipo del MIT tiene un rendimiento superior y no necesita de calentamiento o refrigeración ni se usan materiales tóxicos.
Estos científicos esperan ahora escalar el proceso para que pueda ser usado en plantas térmicas y en la industria. Si tienen éxito se necesitaría una fuente de minerales para que la reacción pueda alimentarse, quizás se podrían usar subproductos de las plantas desaladoras.
A estos investigadores quizás se les haya olvidado que los bosques y arrecifes coralinos (y los propios abulones y similares) efectúan una fijación de carbono similar, automática y gratuita. Lo malo es que el ser humano también está destruyendo estos maravillosos lugares.
Tampoco se mencionan los posibles riesgos (o no) que entrañaría la liberación de este tipo de levaduras en el medio ambiente.

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Fuentes y referencias:
Nota de prensa.

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4 Comentarios

  1. Cohel:

    Las algas y los bosques fijan el CO2 gracias a la energía del Sol. Se supone que las levaduras extraen energía de los azúcares que encuentren en el medio en que viven, pero en ese proceso tambien producen C02 (por eso se pone esponjoso el pan).¿Quiere decir esto que todo el CO2 que emitirían estas levaduras modificadas genéticamente queda en forma de carbonatos?Eso querría decir que los carbonatos tienen un nivel energético inferior que los azúcares(mas oxígeno) originales y que ademas les sobra energía para fijar un C02 adicional…

  2. RicardM:

    Estoy de acuerdo en la cuestión planteada por Cohel, y añado la que sigue. Se menciona una fuente de minerales, aunque no se especifican cuales. ¿No se requerirá emitir CO2 en los procesos de extracción y purificación de estos minerales?.

    Tengo mis concimientos de termodinámica bastante oxidados, pero se me ocurre que para fijar CO2 se requiere aporte externo de energía. Las plantas utilizan la energía solar. ¿Qué fuente externa de energia utilizan las levaduras del MIT?, ¿Glucosa, como apunta Cohel?, de ser así ¿Cuál es el precio energético que hemos de pagar para conseguir la glucosa?.

    Creo que son cuestiones que el MIT debería aclarar si quieren que el experimento sobrepase los límites de lo meramente académico.

    Saludos.

  3. NeoFronteras:

    Pues sí, el resultado es un poco sospechoso. En un principio no se menciona la revista científica con revisores donde se ha publicado. Sólo está la nota de prensa. Además está esa enigmática empresa italiana.
    Por otro lado, es verdad que energéticamente la cosa no parece muy favorable. ¿Se alimentan las levaduras de azúcar? Entonces, si el azúcar proviene de las plantas, ¿por qué no dejar a las plantas que fijen el carbono y ya está? ¿Hay acaso simbiosis alga-levadura?
    Todo depende del nivel al que hayan llegado con la ingeniería genética.

  4. jorge:

    El CO2es poco soluble en agua,su solubilidad se aumenta por aumento de presión y baja temperatura,lo que no es económico.Las estalagmitas y estalactitas son carbonatos naturales que han fijado previamente el dióxido de carbono por un proceso que pudo haber sido biótico o abiótico,de todas maneras la forma más sencilla sería por medio de la siembra de árboles o por cultivo de algas.

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