Pesquisadores desenvolvem bactéria transgênica capaz de transformar CO2 em combustível líquido, por Henrique Cortez

Foto: cyanobacterium elongatus Synechoccus geneticamente modificada. Fonte UCLA

[EcoDebate] A ameaça crescente das mudanças climáticas tem motivado cada vez mais pesquisas para redução das emissões, captura e armazenagem de CO2. Reduzir e retirar CO2 da atmosfera tem sido a pauta básica das discussões políticas internacionais e na mesma medida também nas universidades.

Em uma nova abordagem, pesquisadores da UCLA Henry Samueli School of Engineering and Applied Science modificaram geneticamente uma cianobactéria de forma que ela consumisse dióxido de carbono e produzisse isobutanol, combustível líquido, que detém um grande potencial como combustível alternativo à gasolina. A energia usada na reação é obtida diretamente da luz solar, através da fotossíntese. A pesquisa [Direct photosynthetic recycling of carbon dioxide to isobutyraldehyde] foi publicada na revista “Nature Biotechnology”.

Os pesquisadores afirmam que este novo método tem duas vantagens em longo prazo, atendendo à meta, em escala global, de alcançar uma economia de energia mais limpa e mais verde, dizem os pesquisadores. Primeiro, ele recicla o dióxido de carbono, reduzindo as emissões de gases de efeito estufa resultantes da queima de combustíveis fósseis. Em segundo lugar, ele usa energia solar para converter o dióxido de carbono em um combustível líquido, que pode ser usado na infra-estrutura de energia existentes, inclusive na maioria dos automóveis.

Enquanto outras alternativas à gasolina, incluindo os biocombustíveis derivados de plantas ou de algas, os processos de produção exigem várias etapas intermediárias, antes da fase de refinamento em combustíveis utilizáveis.

Usando a cyanobacterium elongatus Synechoccus, os pesquisadores geneticamente aumentaram a quantidade de dióxido de carbono de fixação da enzima RuBisCO. Então eles incorporaram genes de outros microorganismos para, através da fotossíntese, ‘converter’ o gás dióxido de carbono em isobutiraldeído. O baixo ponto de ebulição e vapor de alta pressão do gás que lhe permite ser facilmente removido do sistema.

As bactérias geneticamente modificadas podem produzir isobutanol diretamente, mas os pesquisadores dizem que, atualmente, é mais fácil de usar os processos de catálise existentes e relativamente baratos para converter os gás isobutiraldeído em isobutanol.

Os pesquisadores sugerem que as instalações industriais do processo sejam instaladas próximas às usinas termelétricas a carvão já existentes, maciças emissoras de CO2. A sinergia permitira a captura do CO2 e diretamente reciclado para o combustível líquido.

Os pesquisadores, na próxima fase, estão trabalhando no aumento da eficiência do processo e na redução do custo do biorreator.

A pesquisa “Direct photosynthetic recycling of carbon dioxide to isobutyraldehyde”, publicada na na revista Nature Biotechnology 27, 1177 – 1180 (2009), publicada online em 15/12/2009, doi:10.1038/nbt.1586 está disponível para acesso integral, nos formatos HTML e PDF.

Para acessar o artigo no formato HTML clique aqui.

Para acessar o artigo no formato PDF clique aqui.

Abaixo transcrevemos o abstract:

Direct photosynthetic recycling of carbon dioxide to isobutyraldehyde
Shota Atsumi1,3, Wendy Higashide1 & James C Liao1,2

Abstract
Global climate change has stimulated efforts to reduce CO2 emissions. One approach to addressing this problem is to recycle CO2 directly into fuels or chemicals using photosynthesis. Here we genetically engineered Synechococcus elongatus PCC7942 to produce isobutyraldehyde and isobutanol directly from CO2 and increased productivity by overexpression of ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco). Isobutyraldehyde is a precursor for the synthesis of other chemicals, and isobutanol can be used as a gasoline substitute. The high vapor pressure of isobutyraldehyde allows in situ product recovery and reduces product toxicity. The engineered strain remained active for 8 d and produced isobutyraldehyde at a higher rate than those reported for ethanol1, hydrogen2 or lipid3 production by cyanobacteria or algae. These results underscore the promise of direct bioconversion of CO2 into fuels and chemicals, which bypasses the need for deconstruction of biomass.

Por Henrique Cortez, do EcoDebate, 15/12/2009, com informações de Matthew Chin, University of California – Los Angeles

Inclusão na lista de distribuição do Boletim Diário do Portal EcoDebate
Caso queira ser incluído(a) na lista de distribuição de nosso boletim diário, basta utilizar o formulário abaixo. O seu e-mail será incluído e você receberá uma mensagem solicitando que confirme a inscrição.

Participe do grupo Boletim diário EcoDebate

E-mail:

Visitar este grupo