Un team di ricercatori della Northwestern University e dei laboratori LanzaTech sta conducendo nuove ricerche per ridurre la CO2 già presente nell’atmosfera e al contempo evitare di immettervi altri gas serra per la produzione di alcune materie prime. Gli scienziati hanno infatti selezionato, ingegnerizzato e ottimizzato un ceppo batterico dimostrando con successo la sua capacità di convertire la CO2 di scarto in acetone e isopropanolo (IPA), preziose sostanze chimiche industriali.
Un nuovo processo per eliminare CO2 e non produrne ulteriormente
Come ha affermato Michael Jewett della Northwestern, uno dei coautori dello studio pubblicato ieri sulla rivista Nature Biotechnology, “sfruttando la nostra capacità di collaborare con la biologia per produrre ciò che è necessario, dove e quando è necessario, su base sostenibile e rinnovabile, possiamo iniziare a sfruttare la CO2 disponibile per trasformare la bioeconomia“.
Questo nuovo processo di fermentazione del gas non solo rimuove questo gas serra dall’atmosfera, ma evita anche l’ulteriore utilizzo di combustibili fossili, necessari per generare acetone e IPA. Dopo aver eseguito l’analisi del ciclo di vita, il team ha scoperto infatti che la piattaforma carbon-negativa potrebbe ridurre le emissioni di CO2 di ben il 160% rispetto ai processi convenzionali. Ovviamente questo sarebbe possibile solo se questo procedimento venisse adottato su larga scala.
L’acetone e l’IPA sono infatti prodotti chimici necessari per l’industria che si trovano quasi ovunque, con un mercato globale combinato che supera i 10 miliardi di dollari. L’IPA è largamente usato come disinfettante e antisettico. E l’acetone è un solvente per molte materie plastiche, per alcune fibre sintetiche, come diluente per la resina poliestere e come solvente per gli smalti per le unghie.
Queste sostanze, dato il loro ampio utilizzo, sono praticamente necessarie e sono prodotte a partire da risorse fossili. La loro produzione dunque porta inevitabilmente ad ulteriori emissioni di CO2, con le conseguenze che conosciamo per il clima del nostro Pianeta.
Attraverso questo nuovo processo di fermentazione del gas invece, queste sostanze sarebbero prodotte in modo più sostenibile, a partire dalla CO2 in eccesso nell’atmosfera e allo stesso tempo evitando di produrre ulteriori gas serra.
La biofermentazione della CO2 nel futuro dei processi industriali
Per la biofermentazione i ricercatori hanno utilizzato un batterio anaerobico, il Clostridium autoethanogenum, opportunamente modificato e ingegnerizzato presso i laboratori di LanzaTech. I ricercatori hanno poi utilizzato tecniche di biologia sintetica per riprogrammare il batterio in modo da produrre acetone e IPA fermentando la CO2 in tempi molto più rapidi di quanto potrebbe avvenire in natura, come ha spiegato Jewett.
Questa nuova tecnica di fermentazione ed i ceppi batterici sviluppati, sia secondo il team della Northwestern che secondo LanzaTech, si tradurranno su scala industriale. Questo nuovo tipo di approccio infatti potrebbe essere applicato anche alla creazione di processi semplificati per la generazione di altre sostanze chimiche.
Ulteriori informazioni: Nature Biotechnology; DOI: 10.1038/s41587-021-01195-w
