Dal negozio di patatine al pit-stop: gli scienziati rendono il vecchio biocarburante a base di olio da cucina efficiente quanto il diesel

Pubblicato su Green Chemistry, i ricercatori del King’s College di Londra e del Laboratorio nazionale brasiliano per le biorenovabili hanno utilizzato enzimi per scomporre gli acidi grassi presenti nell’olio da cucina in alcheni, gli elementi costitutivi di carburanti come benzina e diesel. Gli scienziati sperano che il nuovo combustibile rinnovabile, che può essere prodotto utilizzando gli scarti alimentari, possa ridurre l’utilizzo di combustibili fossili.

I biocarburanti sono un’ampia varietà di fonti energetiche costituite da materiale organico rinnovabile proveniente da piante o animali, come l’olio vegetale. Quelli che possono sostituire direttamente la benzina o il diesel nei motori a combustione convenzionali sono stati pubblicizzati come un’alternativa sostenibile ai combustibili fossili, con i combustibili derivati ​​dai rifiuti alimentari che riducono i gas serra fino al 94%.

In genere, questi combustibili contengono molte molecole di ossigeno che bruciano in modo inefficiente. Questa bassa efficienza del carburante ha precedentemente impedito un utilizzo diffuso, dato che l’energia prodotta dalla combustione di biocarburanti derivati ​​da acidi grassi rappresenta il 90% di quella prodotta dal diesel. Per compensare e creare equivalenti diesel sono necessarie più materie prime, facendo lievitare i costi fino a due volte rispetto a quelli dei combustibili fossili.

Il dottor Alex Brogan, docente senior di chimica presso il Dipartimento di Chimica del King’s College di Londra, ha dichiarato: “Da bambino ricordo taniche di olio posate fuori dai negozi di patatine, che presto sarebbero state tagliate con diesel e messe nel retro di un’auto – per un Per molto tempo l’odore di grasso e la discutibile legalità sono state l’unica cosa che la gente sapeva sui biocarburanti.

“Tuttavia, costituiranno un modo vitale con cui industrie come la logistica disinvestono dai combustibili fossili e, senza un investimento significativo nella tecnologia, paesi come il Regno Unito riusciranno sempre più a raggiungere i loro obiettivi di emissioni. creato è l’equivalente chimico dei combustibili fossili che utilizziamo ogni giorno, soddisfacendo tutti gli standard che il grasso dei negozi di patatine del passato non poteva.”

Per creare un carburante più efficiente con più alcheni attivi, i ricercatori hanno modificato un enzima chiamato decarbossilasi P450 per scomporre gli acidi grassi presenti nei rifiuti alimentari ed estrarre l’ossigeno presente all’interno.

L’enzima in genere richiede acqua per funzionare, il che significa che produce una bassa resa di alchene. Per superare questo problema, l’enzima modificato è stato posto in un sale liquido mentre una luce UV veniva puntata su di esso mentre si mescolava con gli acidi grassi per attivare la reazione. Ciò ha comportato una resa di alcheni molto maggiore di quella possibile in acqua. La migliore efficienza significa che la produzione del carburante richiede meno energia e quantità inferiori di materie prime, migliorando notevolmente la sostenibilità.

Inoltre, poiché l’enzima è un catalizzatore biologico, il processo elimina la necessità di catalizzatori convenzionali come il platino, evitando così qualsiasi danno ambientale causato dall’attività mineraria. L’uso della luce UV impedisce anche l’uso di sostanze chimiche tossiche come il perossido di idrogeno per accelerare la reazione.

La dott.ssa Leticia Zanphorlin, ricercatrice principale presso il Laboratorio nazionale brasiliano sulle biorinnovabili, ha dichiarato: “La nostra (bio)tecnologia ci consente di espanderci in altri materiali rinnovabili e produrre una varietà di combustibili, tra cui benzina e cherosene per il settore dell’aviazione. Riconosciamo che resta ancora molto lavoro da fare”. , e siamo entusiasti di contribuire ad affrontare una delle più grandi sfide del mondo: il cambiamento climatico”

Il team spera che, individuando un modo per aggirare il fabbisogno di acqua della famiglia di enzimi P450, sia possibile utilizzare la stessa tecnologia per migliorare le reazioni chimiche in diversi campi, come nella produzione efficiente di prodotti farmaceutici.