Ciencia: ¡Chile en la mira mundial! 🔬 Descubren bacteria que convierte CO2 e hidrógeno verde en combustible de avión 🚀

  ¡Chile en la mira mundial! 🔬 Descubren bacteria que convierte CO2 e hidrógeno verde en combustible de avión 🚀 Un hito científico con sel...

 

¡Chile en la mira mundial! 🔬 Descubren bacteria que convierte CO2 e hidrógeno verde en combustible de avión 🚀

Un hito científico con sello chileno sacude el panorama energético global. Felipe Scott, destacado académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los Andes, ha revelado un sorprendente hallazgo: la bacteria Azohydromonas lata, una vieja conocida de la ciencia, posee la extraordinaria capacidad de transformar dos elementos clave en la lucha contra el cambio climático -el hidrógeno verde y el dióxido de carbono (CO2)- en un prometedor combustible para la aviación. 🌟

Este avance, desvelado a través de sofisticadas simulaciones computacionales, no solo pone a Chile en la vanguardia de la #biotecnologíasustentable, sino que también abre un abanico de posibilidades para descarbonizar uno de los sectores más desafiantes en términos de emisiones: la aviación. 🌍

La Azohydromonas lata, descrita por primera vez en 2005 aunque con antecedentes que se remontan a 1978 bajo el nombre de Alcaligenes latus, era conocida por sus particulares procesos metabólicos. Sin embargo, su insospechada habilidad para actuar como un intermediario crucial en la producción de 3-hidroxibutirato a partir de hidrógeno verde y CO2, un compuesto que puede derivar en valiosos productos químicos, ha sido la pieza clave de la investigación liderada por el doctor Scott. 🔑

"Nuestro grupo ha dedicado los últimos tres años a explorar el potencial del dióxido de carbono y el hidrógeno verde como materias primas renovables para la generación de compuestos químicos y biológicos", explica con entusiasmo el científico. El objetivo primordial de esta investigación pionera es demostrar la factibilidad de desarrollar la tecnología y el conocimiento necesarios para producir metanol, un alcohol con amplias aplicaciones industriales, así como precursores esenciales para la fabricación de combustibles de aviación y solventes para la industria química. 🧪

Este proyecto, que cuenta con el respaldo de un prestigioso #Fondecyt Regular, se adentra en las profundidades de la ingeniería metabólica, buscando no solo comprender, sino también manipular y optimizar las capacidades de esta bacteria. La iniciativa contempla la utilización de bacterias genéticamente modificadas y la aplicación de novedosas herramientas de ingeniería metabólica para redirigir el metabolismo bacteriano hacia la producción eficiente de estos compuestos de alto valor industrial a partir de fuentes renovables. 🔄

Los primeros resultados de esta exhaustiva investigación son alentadores, demostrando que la producción de estos compuestos es técnicamente viable. Sin embargo, el desafío ahora se centra en escalar la producción para reducir significativamente los costos, allanando el camino para que esta innovadora tecnología se convierta en una realidad económica y a gran escala. 📈

La investigación se apoya en conceptos de vanguardia en ingeniería metabólica, una disciplina que busca refinar las propiedades celulares mediante la modificación o reprogramación de las rutas metabólicas de un organismo para alterar la expresión de genes específicos. Estrategias como la ortogonalización de vías metabólicas y la división del trabajo celular, inicialmente exploradas a través de simulaciones computacionales, serán implementadas en bacterias utilizando técnicas de selección que vinculan las reacciones metabólicas con el crecimiento celular, incluso incorporando enzimas no presentes en la naturaleza. 🧬

Este descubrimiento representa una prometedora alternativa sostenible a los procesos petroquímicos tradicionales, abriendo la puerta a la producción de compuestos químicos y biológicos esenciales para industrias tan diversas como la química, la de combustibles de aviación y la cosmética, todo ello a partir de materias primas renovables. "Esto serviría para contar con tecnologías para producir compuestos químicos y biológicos útiles para las industrias químicas, de combustibles de aviación y cosméticas, entre otras, desde materias primas renovables es un cambio de paradigma", subraya el académico. 💡

Scott destaca la particular relevancia de esta investigación para Chile, un país que no produce petróleo ni gas, lo que limita su capacidad para generar compuestos químicos, y que tampoco cuenta con una producción masiva de maíz o caña de azúcar, dificultando el desarrollo de una industria biotecnológica económicamente competitiva. "Nuestra investigación apunta a usar electricidad renovable, donde Chile cuenta con ventajas competitivas, para generar hidrógeno verde y utilizar CO2 capturado desde el aire o industrias permitiendo la creación de productos sostenibles y, eventualmente, económicos", añade. 🇨🇱

Esta propuesta tiene un impacto directo en la #descarbonización de la industria química, promueve procesos alineados con la #bioeconomíacircular y optimiza la captura y utilización de carbono, contribuyendo significativamente a la mitigación del cambio climático. ♻️

Los proyectos en curso se han centrado en la producción de metanol, isopropanol, hidroxiácidos y precursores de combustibles de aviación, compuestos con aplicaciones cotidianas en pinturas, revestimientos, polímeros, suplementos nutricionales y cosméticos.

El proyecto Fondecyt recientemente adjudicado busca otorgar un mayor control sobre las bacterias utilizadas en la producción. "Las bacterias, como quizás todos los sistemas biológicos, evolucionaron para sobrevivir en el ambiente, pasando sus genes a una nueva generación", explica el investigador, señalando que este objetivo evolutivo a menudo no se alinea con los objetivos de producción industrial. 🎯

Para superar este desafío, el proyecto se enfoca en desarrollar métodos computacionales y experimentales para acelerar el desarrollo de bacterias productoras a partir del análisis de grandes volúmenes de datos, utilizando la evolución acelerada en laboratorio y la selección automatizada de características deseadas. "Esperamos ampliar el abanico de productos sostenibles y reducir el tiempo necesario para obtener una cepa productiva", concluye Scott. ⏳

Esta investigación es fruto de una colaboración activa con especialistas nacionales e internacionales, incluyendo al profesor Raúl Conejeros (PUCV) en modelado metabólico, el profesor Alberto Vergara (UANDES) en fermentaciones autotróficas, y un equipo dedicado a la caracterización experimental y la ingeniería genética de cepas, además de valiosos colaboradores en España, Francia y Estados Unidos. 🤝

Actualmente, el doctor Scott también participa en otros proyectos de vanguardia, como el Anillo ATE 220045 sobre bioproducción a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, la remoción de contaminantes atmosféricos mediante biofiltros y nuevas aplicaciones de ingeniería metabólica para bioprocesos industriales.

Este descubrimiento chileno no solo ilumina el camino hacia un futuro más sostenible para la aviación, sino que también consolida el rol de la ciencia nacional en la búsqueda de soluciones innovadoras para los desafíos globales. ¡Un motivo de orgullo para Chile y un rayo de esperanza para el planeta! ✨

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