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Nuevo medio de cultivo específico y optimizado a base de glicerina para el aumento del rendimiento de obtención de etanol e hidrógeno

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El grupo de investigación TEP-105 “Reactores Biológicos y Enzimáticos” ha desarrollado un novedoso medio de cultivo formulado específicamente para la bioproducción de etanol e hidrógeno a partir de glicerina, mediante la actividad bacteriana de la especie Escherichia coli. Se trata de un método simple y atractivo que emplea como fuente de carbono la glicerina, obtenida como subproducto en la industria del biodiesel, que destaca por su accesibilidad y de bajo precio.

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Descripción

La glicerina es una sustancia con una gran importancia económica y es el principal constituyente de las grasas y aceites. Por otra parte, ha sido el producto de mayor valor añadido generado en las reacciones de transesterificación, en procesos oleoquímicos y en la producción de biodiésel, así como en la saponificación de aceites y grasas (subproducto de la fabricación de jabón).

En los últimos tiempos, la producción de glicerina se ha incrementado significativamente debido al auge en la producción de biodiésel. Ello ha provocado la caída de su precio, de tal manera que muchas de las empresas dedicadas a la producción de glicerina por síntesis química han tenido que cesar su producción.

Por tanto, esta disponibilidad de glicerina debido a su sobreproducción además de su bajo precio, han hecho crecer el interés en su uso como fuente de carbono en los procesos fermentativos de interés industrial, frente a otras fuentes de carbono empleadas tradicionalmente.

Por otra parte, el empleo de la glicerina implica rendimientos de producción superiores en comparación con otras fuentes de carbono, como por ejemplo, los azúcares.

Por todo esto, el grupo de investigación TEP-105 “Reactores Biológicos y Enzimáticos” ha diseñado un medio de cultivo específico que aumenta el rendimiento en la producción de compuestos químicos susceptibles de ser utilizados como biocombustibles.

Básicamente, con el uso de la glicerina como fuente de carbono, se fomenta el crecimiento de Escherichia coli, que actúa como catalizador de la biotransformación de la glicerina en etanol e hidrógeno. Ello a su vez se traduce en un mayor índice de producción respecto de procesos similares existentes.

Se trata por tanto, de una manera simple y atractiva de producir etanol e hidrógeno usando glicerina como fuente de carbono y Escherichia Coli como biocatalizador.

Esta invención se erige como una alternativa económica y de alto rendimiento para posteriores etapas de escalamiento, donde son de especial importancia el bajo coste y la simplicidad en la formulación y preparación del medio.

Por otra parte es destacable que, hasta el momento, no se ha formulado ningún medio de cultivo específicamente diseñado para la optimización de la producción de biocombustibles a partir de glicerina.

Asimismo, los procesos de biotransformación presentan ventajas frente a la producción de síntesis química tradicional, en especial respecto de su selectividad, especificidad y condiciones de proceso moderadas, lo que se traduce en un proceso más eficiente.

Ventajas

  • Valorización de la glicerina como subproducto de la producción del biodiésel.
  • El medio de cultivo empleado supone el aumento de la producción de etanol e hidrógeno respecto a los obtenidos con el uso de otras fuentes carbonadas.
  • La optimización del medio de cultivo repercute en la reducción de costes y ahorro energético del proceso fermentativo a escala industrial.
  • No existen medios de cultivo alternativos formulados y optimizados para E. coli que permitan obtener mayores producciones de etanol.
  • Se trata de una manera simple y atractiva de producir hidrógeno y etanol a partir de una fuente de carbono accesible y de bajo precio.
  • El alto nivel de reducción de la glicerina en comparación con los azúcares permite obtener compuestos químicos reducidos tales como succinato, xilitol, propionato, hidrógeno, etc...

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