Los investigadores de una startup de Colorado han convertido restos vegetales en combustible para reactores, una importante demostración de que se pueden fabricar combustibles de alta energía de manera eficiente a partir de la abundante y renovable biomasa.

La empresa, Gevo, ha diseñado una levadura que ayuda a transformar la celulosa de las virutas de madera y los tallos de las plantas en butanol, un ingrediente de la gasolina. Los investigadores pueden entonces modificar el butanol para obtener combustible para reactores.

El butanol tiene un 30 por ciento más de energía que una misma cantidad de un biocombustible convencional como el etanol. Como consecuencia de este atractivo, varias empresas tales como Cobalt Biofuels, Gevo, y DuPont han estado desarrollando formas baratas y eficientes de producir butanol a partir de fuentes renovables. Un de los métodos comienza con el azúcar del almidón de maíz y la caña de azúcar. Otra forma de hacerlo es con la celulosa que se encuentra en los tallos de plantas y las astillas de la madera. Ha sido más fácil diseñar levaduras y bacterias para fermentar los azúcares a base de almidón en butanol, pero la abundancia de celulosa natural hace que sea una mejor materia prima para la producción de biocombustibles, señala Mike Cleary, director del Centro Nacional de Bioenergía del Laboratorio Nacional de Energías Renovables.

«La celulosa es la mayor fuente de azúcares en el planeta», indica Cleary. «La dificultad es que resulta más difícil llegar a la celulosa y a sus azúcares que a los azúcares del maíz.»

Para obtener un biocombustible, unas bacterias o levaduras digieren el almidón en azúcares vegetales, que seguidamente son fermentados. En 2005, cuando se lanzó Gevo, la empresa anunció que había creado un método muy eficiente para la conversión de los azúcares del maíz en butanol por reconexión de las vías enzimáticas en una levadura. Recientemente los investigadores han insertado su vía de fermentación del butanol en una levadura diseñada para trabajar en una pasta de azúcares mezclados formada a partir de la celulosa de los tallos de las plantas.

Debido a que contiene más energía que la primera generación de biocombustibles como el etanol, el butanol quema de manera más eficiente–en otras palabras, podría ofrecer más kilómetros por litro. Otra ventaja: mientras que el etanol sólo se puede mezclar con la gasolina en cantidades limitadas, no hay tal límite con el butanol, puesto que ya constituye una parte clave de la gasolina. La estructura molecular del butanol permite que sea fácilmente convertido en productos químicos que las refinerías normalmente producen a partir de combustibles de petróleo. Además, el butanol podría ser más fácil de usar y de transporte que el etanol–a diferencia del etanol no absorbe el agua, por lo que es más fácil de transportar en tuberías.

«Queríamos cambiar fundamentalmente la manera en que los biocombustibles se fabricaban y el tipo de biocombustibles que podríamos sintetizar», comenta Peter Meinhold, cofundador y director de investigación de Gevo. «Queríamos desarrollar una biocombustibles de directo–algo que se pudiera utilizar directamente sin tener que cambiar el suministro de gasolina ni la infraestructura de la gasolina.»

Gevo también ha desarrollado una tecnología de separación única para aumentar la eficiencia de su proceso de producción, con la que obtienen una variante del butanol conocida como isobutanol. Extraer el biocombustible de la mezcla de fermentación y separarlo de los azúcares y los microbios antes de que sea tóxico para ellos es un desafío. La tecnología de Gevo recoge el isobutanol rápidamente a medida que se produce, lo que le permite fabricarlo en grandes cantidades.

Sin embargo, la tecnología de Gevo aún no ha sido probada a escala comercial. Eso significa que queda por ver si el producto de Gevo puede llegar al mercado a un coste competitivo con el del etanol y la gasolina.

Fundada por el profesor del Caltech Arnold Frances, Meinhold, y otros, Gevo tiene el apoyo de inversores como Khosla Ventures. En la comercialización de su tecnología, Gevo tendrá que competir con empresas como LS9, que está desarrollando una forma de producir diesel a partir de celulosa en un proceso de un solo paso. Además, DuPont y BP se han asociado para desarrollar sus propios organismos productores de butanol a partir de diversas fuentes de azúcar.