Un frasco con un líquido amarillento hirviendo en una mesada de laboratorio puede ofrecer revelaciones sorprendentes. De un cultivo de agua, azúcar y bacterias, el ingeniero químico Adriano Mariano, de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp), logró extraer el butanol, un potencial combustible, mediante un método declarado como inapropiado durante décadas pasadas: el vacío. “Derrumbamos un paradigma”, afirma Rubens Maciel Filho, de la Unicamp, ingeniero químico y supervisor del proyecto, que forma parte del Programa FAPESP de Investigación en Bioenergía, el Bioen.
“La utilización de vacío no es nueva, lo que es novedoso es utilizarlo para extraer butanol”, agrega Mariano. Basándose en sus cálculos, desafió el conocimiento instituido al respecto de que el vacío solamente funciona para la extracción de sustancias más volátiles que el agua, como en el caso del etanol, que hierve a 78 grados Celsius (ºC), mientras que el agua tiene su punto de ebullición en 100 º C. La técnica no resultaría en el caso del butanol, porque este cuenta con un punto de ebullición más alto que el del agua, situado en 117 º C.
En su trabajo de posdoctorado el investigador brasileño transformó esa certeza en duda, pero no se quedó en la teoría. “Nadie me creería si yo no demostrase que funciona en la práctica, entonces viajé a Estados Unidos, en donde contaba con los recursos como para realizar los experimentos necesarios”, comenta. Eso sucedió en el laboratorio del microbiólogo nigeriano Thaddeus Ezeji, de la Universidad de Ohio, en colaboración con el ingeniero químico indio Nasib Qureshi, del Departamento de Agricultura de Estados Unidos (USDA). En el experimento, Mariano montó un aparato de vacío en el que calentaba una solución de azúcar mezclada con la bacteria Clostridium beijerinckii, un microorganismo utilizado para la fermentación en condiciones anaerobias. Debido al vacío, la solución hierve apenas a los 37 ºC, una temperatura agradable para las bacterias. “Demostramos que, cuando la concentración de butanol no es muy alta, el vacío resulta suficiente para separarlo de la solución”, explica. Los resultados rindieron un artículo en la edición de agosto de Biotechnology and Bioengineering, una de las principales revistas del área, además de haber sido mencionado como un destacado en esa edición.
Un aspecto relevante lo constituye el hecho de que la técnica permite extraer el butanol mientras éste se genera. Mediante esa extracción, la concentración de la sustancia nunca es muy alta en la solución, lo cual sería tóxico para las bacterias, que de esa manera logran convertir la totalidad del azúcar de la muestra en butanol, etanol y acetona.
También en colaboración con Ezeji y Maciel Filho, Mariano pretende perfeccionar el proceso y, quien sabe, alcanzar una escala de producción industrial. Ya existe en Brasil una refinería que produce butanol por el método tradicional, que resulta poco productivo a causa de la propia toxicidad de la sustancia para los microorganismos. El butanol cuenta con un contenido energético un 30% mayor que el etanol, lo cual lo convierte en una buena opción para ser mezclado con los combustibles que movilizan el parque automotor brasileño. “El butanol no competirá con la productividad del etanol, pero puede utilizarse para aumentar la eficiencia de los combustibles”, explica el investigador.
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