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Etanolo più economico e più pulito da Biotech Corn
I ricercatori hanno ingegnerizzato geneticamente piante di mais transgeniche che producono enzimi in grado di trasformare le foglie e gli steli in zucchero abbattendo la cellulosa. Gli impianti potrebbero abbassare il costo della creazione di etanolo da queste fonti, rendendo tale biocarburante più competitivo con quello prodotto dai chicchi di mais, la principale fonte di etanolo oggi negli Stati Uniti.
Costi di taglio: Un tecnico della Michigan State University lavora con piante di mais transgeniche che potrebbero aiutare a ridurre i costi di produzione di etanolo da steli e foglie delle piante.
Le fonti cellulosiche di etanolo, come la biomassa di scarto e la gramigna, sono attraenti perché sono economiche e abbondanti. Ma convertire la cellulosa, un carboidrato complesso, in zuccheri che possono essere fermentati per produrre etanolo è più costoso che convertire l'amido contenuto nei chicchi di mais in zucchero: la scomposizione della cellulosa in genere richiede costosi enzimi estratti da microbi geneticamente modificati.
Ora Mariam Sticklen , professore di scienze delle colture e del suolo presso la Michigan State University, e i suoi colleghi hanno modificato geneticamente il mais per produrre lo stesso enzima prodotto dai microbi transgenici. La cellulasi coltivata nelle piante potrebbe far risparmiare dai 30 ai 50 centesimi per gallone di etanolo prodotto, afferma Sticklen.
La chiave del progresso di Sticklen è stata l'ingegneria del mais in modo che gli enzimi non abbattessero la cellulosa mentre le piante erano ancora vive. Parte della soluzione consisteva nell'utilizzare un enzima presente nei batteri che vivono nelle sorgenti termali. L'enzima è attivo solo a temperature elevate, superiori a quelle che le cellule di una pianta raggiungerebbero mentre è viva. Di conseguenza, l'enzima rimane inattivo fino a quando non viene riscaldato a circa 50 ºC.
Il mais transgenico di Sticklen è uno dei numerosi approcci promettenti per affrontare l'ostacolo centrale che impedisce la creazione di un'industria dei biocarburanti cellulosici: l'assenza di tecnologia a basso costo per superare la recalcitranza della biomassa cellulosica, afferma Lee Lynd , professore di ingegneria e biologia al Dartmouth College, ad Hannover, NH. Ma aggiunge che la produzione di enzimi all'interno dell'impianto presenta le sue sfide.
Una di queste sfide, secondo James McMillan , un dirigente principale del gruppo presso il Laboratorio Nazionale Energie Rinnovabili , a Golden, CO, garantisce che le piante transgeniche non abbiano effetti ambientali negativi. Ad esempio, se la materia vegetale contenente questi enzimi fosse lasciata nel campo, potrebbe cambiare gli ecosistemi rendendo lo zucchero più facilmente disponibile per i microrganismi.
Se i ricercatori riusciranno a superare alcune di queste sfide, il mais biotecnologico potrebbe portare a una produzione più efficiente di etanolo, partendo da un uso migliore dei chicchi di mais. Gran parte del chicco di mais contiene cellulosa che non viene convertita in etanolo negli impianti di etanolo convenzionali. Alcuni sviluppatori stanno prendendo in considerazione l'aggiunta di attrezzature agli impianti di etanolo esistenti per la lavorazione di questa cellulosa di grani di mais. Nel mais transgenico di Sticklen, questa cellulosa nel chicco conterrebbe enzimi per convertire la cellulosa in zucchero, il che potrebbe semplificare il processo.