Carburante per jet dalle piante

I ricercatori di una startup in Colorado hanno trasformato gli scarti delle piante in carburante per aerei, un'importante dimostrazione che i combustibili ad alta energia possono essere prodotti in modo efficiente da biomassa rinnovabile e abbondante.

Hotshot di idrocarburi: Peter Meinhold è direttore della ricerca presso Gevo, un'azienda che può trasformare gli steli delle piante e i trucioli di legno in un idrocarburo ad alta energia presente nella benzina e nel carburante per aerei.

L'azienda, Gevo, ha progettato un lievito che aiuta a trasformare la cellulosa contenuta nei trucioli di legno e negli steli delle piante in butanolo, un ingrediente della benzina. I ricercatori possono quindi modificare il butanolo in carburante per aerei.

Il butanolo ha il 30% di energia in più rispetto a una quantità uguale di un biocarburante convenzionale come l'etanolo. A causa di questo fascino, aziende come Cobalt Biofuels, Gevo e DuPont hanno sviluppato modi per produrre butanolo in modo economico ed efficiente da fonti rinnovabili. Un metodo inizia con gli zuccheri nell'amido di mais e canna da zucchero. Un altro modo per farlo è con la cellulosa che si trova negli steli delle piante e nei trucioli di legno. È stato più facile progettare lieviti e batteri per far fermentare gli zuccheri a base di amido in butanolo, ma l'abbondanza di cellulosa naturale lo rende una materia prima migliore per la produzione di biocarburanti, afferma Mike Cleary, direttore del National Bioenergy Center presso il National Renewable Energy Laboratory .

La cellulosa è la più grande fonte di zuccheri del pianeta, afferma Cleary. La difficoltà è che è più difficile ottenere quella cellulosa e quegli zuccheri che ottenere gli zuccheri dai chicchi di mais.

Per fare un biocarburante, batteri o lieviti digeriscono l'amido vegetale in zuccheri, che vengono poi fermentati. Nel 2005, quando Gevo è stato lanciato, ha annunciato di aver creato un metodo altamente efficiente per convertire gli zuccheri a base di mais in butanolo ricablando i percorsi enzimatici nel lievito. Ora i ricercatori hanno inserito il loro percorso di fermentazione del butanolo in un lievito che è stato personalizzato per lavorare su un impasto di zucchero misto formato da cellulosa negli steli delle piante.

Poiché racchiude più energia dei biocarburanti di prima generazione come l'etanolo, il butanolo brucia in modo più efficiente, in altre parole, potrebbe fornire più miglia per gallone. Un altro vantaggio: mentre l'etanolo può essere miscelato nella benzina in quantità limitate, non esiste un limite corrispondente per il butanolo, poiché è già una parte fondamentale della benzina. La struttura molecolare del butanolo gli consente di essere facilmente convertito in prodotti chimici che le raffinerie ricavano dai combustibili petroliferi. E il butanolo potrebbe essere più facile da usare e trasportare rispetto all'etanolo: non assorbe acqua come fa l'etanolo, rendendolo più facile da trasportare nelle condutture.

Volevamo cambiare radicalmente il modo in cui venivano prodotti i biocarburanti e il tipo di biocarburanti che potevamo produrre, afferma Peter Meinhold, cofondatore e direttore della ricerca presso Gevo. Volevamo sviluppare un biocarburante drop-in, qualcosa che si potesse utilizzare direttamente senza dover modificare la fornitura di benzina e l'infrastruttura della benzina.

Gevo ha anche sviluppato una tecnologia di separazione unica per aumentare l'efficienza del suo processo di produzione, che rende una variante del butanolo nota come isobutanolo. È una sfida estrarre il biocarburante dal liquame di fermentazione di zuccheri e microbi prima che diventi tossico per gli organismi. La tecnologia di Gevo raccoglie rapidamente l'isobutanolo man mano che viene prodotto, consentendone la produzione in grandi quantità.

Ma la tecnologia di Gevo deve ancora essere dimostrata su scala commerciale. Ciò significa che resta da vedere se il prodotto di Gevo può arrivare sul mercato a un costo competitivo con etanolo e benzina.

Fondata dal professore di Caltech Frances Arnold, Meinhold e altri, Gevo è supportata da investitori come Khosla Ventures. Durante la commercializzazione della sua tecnologia, Gevo dovrà competere con aziende come LS9, che sta sviluppando un modo per produrre diesel dalla cellulosa in un processo a fase singola. Inoltre, DuPont e BP hanno collaborato per sviluppare i propri organismi per produrre butanolo da varie fonti di zucchero.

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