Bioconversión

La bioconversión , también conocida como biotransformación , es la conversión de materiales orgánicos, como desechos vegetales o animales, en productos utilizables o fuentes de energía mediante procesos o agentes biológicos, como ciertos microorganismos. Un ejemplo es la producción industrial de cortisona , cuyo paso es la bioconversión de progesterona a 11-alfa-hidroxiprogesterona por Rhizopus nigricans . Otro ejemplo es la bioconversión de glicerol a 1,3-propanodiol , que forma parte de la investigación científica desde hace muchas décadas.

Otro ejemplo de bioconversión es la conversión de materiales orgánicos , como desechos vegetales o animales, en productos utilizables o fuentes de energía mediante procesos o agentes biológicos, como ciertos microorganismos , algunos detritívoros o enzimas .

En los EE. UU., el grupo de Ciencia y Tecnología de Bioconversión realiza I+D multidisciplinario para las aplicaciones relevantes del bioprocesamiento del Departamento de Energía (DOE), especialmente con biomasa. El bioprocesamiento combina las disciplinas de ingeniería química, microbiología y bioquímica. La función principal del Grupo es la investigación del uso de microorganismos, consorcios microbianos y enzimas microbianas en la investigación de bioenergía. Los nuevos procesos de conversión de etanol celulósico han permitido que la variedad y el volumen de materia prima que se puede bioconvertir se expanda rápidamente. La materia prima ahora incluye materiales derivados de desechos vegetales o animales como papel, pelusa de automóviles, neumáticos, telas, materiales de construcción, desechos sólidos urbanos (RSU), lodos , aguas residuales , etc.

1 - Hidrólisis enzimática : una única fuente de materia prima, por ejemplo, el pasto varilla, se mezcla con enzimas potentes que convierten una parte del material celulósico en azúcares que luego pueden fermentarse para producir etanol. Genencor y Novozymes son dos empresas que han recibido fondos del Departamento de Energía del gobierno de los Estados Unidos para realizar investigaciones destinadas a reducir el costo de la celulasa, una enzima clave en la producción de etanol celulósico mediante este proceso.

2 - Fermentación de gas de síntesis : una mezcla de materia prima, que no exceda el 30% de agua, se gasifica en un entorno cerrado para formar un gas de síntesis que contiene principalmente monóxido de carbono e hidrógeno. El gas de síntesis enfriado se convierte luego en productos utilizables mediante la exposición a bacterias u otros catalizadores. BRI Energy, LLC ^[1] es una empresa cuya planta piloto en Fayetteville, Arkansas, está utilizando actualmente la fermentación de gas de síntesis para convertir una variedad de desechos en etanol. Después de la gasificación, se utilizan bacterias anaeróbicas ( _Clostridium ljungdahlii ) para convertir el gas de síntesis ( CO , CO2 y H2 ₎ en etanol. El calor generado por la gasificación también se utiliza para cogenerar el exceso de electricidad.

3 - CORS ^[2] y Grub Composting son tecnologías sustentables ^[3] que emplean organismos que se alimentan de materia orgánica para reducir y convertir los desechos orgánicos en alimentos de alta calidad y material rico en aceite para la industria del biodiesel. ^[4] Las organizaciones pioneras en este novedoso enfoque para la gestión de residuos son EAWAG , ^[5] ESR International, ^[6] Prota Culture ^[7] y BIOCONVERSION ^[8] que crearon el sistema e -CORS® ^[9] para satisfacer las necesidades de gestión de residuos orgánicos a gran escala y la sostenibilidad ambiental en la realidad de la agricultura urbana y ganadera. Este tipo de sistema de ingeniería introduce una innovación sustancial representada por la modulación automática del tratamiento, capaz de adaptar las condiciones del sistema a la biología del depurador utilizado, mejorando sus rendimientos y la potencia de esta tecnología.