Pie de foto: Las microalgas modificadas genéticamente producen isopreno, materia prima para la producción de caucho. Crédito: DT Bio.
Aunque los primeros coches de la historia ya empleaban derivados del petróleo para alimentar sus motores, sus neumáticos se fabricaban a partir del caucho que producen determinados árboles. Sin embargo, cuando la demanda de vehículos se disparó, estos cultivos no fueron suficientes como para cubrir la producción. La industria encontró, entonces, una solución en el caucho sintético, cuya fabricación también se basa en hidrocarburos derivados del petróleo similares al isopreno que forma el caucho natural.
Con el objetivo de abaratar la producción de caucho y devolverla a sus orígenes de fuentes renovables, la empresa DT Bio está desarrollando una técnica para producir isopreno inspirada en la propia biología de las plantas. Los cloroplastos de muchas especies vegetales contienen la enzima Isopreno Sintasa que genera este compuesto durante la fotosíntesis. Sin embargo, "su producción es irrecuperable porque se emite a la atmósfera en forma de gas", explica el director científico de DT Bio, Ignacio Moreno.
Su compañía trabaja en recuperar este isopreno en forma de gas y licuarlo para producir el caucho. Para ello, han apostado por obtenerlo de otra especie que, aunque no lo produce de forma natural, puede ser cultivada en condiciones que permiten recuperar el isopreno. Se trata de la microalga Chlorella vulgaris, la cual Moreno describe como capaz de crecer "en contenedores cerrados con un mantenimiento sencillo ya que sólo se necesita agua, luz y sales minerales".
Para lograr que esta microalga produzca isopreno, los investigadores la han modificado genéticamente para introducir la enzima Isopreno Sintasa. Moreno lo define como una forma de "engañar a las algas para que utilicen la mayor parte del CO2 que reciben para crear el compuesto", y añade: "es como abrir un grifo de producción de isopreno".
Para que este compuesto no escape a la atmósfera como sucede con el resto de plantas, la compañía está diseñando fotobiorreactores cerrados, en los que se cultivará el alga transgénica. En éstos, se insufla el CO2 necesario para llevar a cabo la fotosíntesis. De este proceso, las algas emitirán a su vez oxígeno e isopreno, entre otros gases.
El tanque de DT Bio "tendrá una salida de gases por la que se extrae el isopreno junto con otros gases como el CO2 y el oxígeno", indica Moreno. El isopreno se recuperará de la fase gaseosa por condensación y se separará del resto de gases, gracias a sus propiedades diferenciales como el punto de fusión y su solubilidad en disolventes orgánicos. El resultado es la obtención de un precursor de polímeros flexibles que "se puede utilizar para obtener neumáticos, biocombustibles o juguetes".
Esta innovadora técnica le ha valido a DT Bio su selección en la tercera convocatoria del Fondo de Emprendedores de Fundación Repsol. La empresa, una spin-off de la Universidad Politécnica de Madrid (España), espera obtener los primeros resultados antes del verano. Moreno explica: "Nuestra prioridad es demostrar que tenemos una alta productividad para conseguir rentabilidad".
Otras empresas, como Goodyear, ya están trabajando en otros sistemas para crear isopreno sin recurrir a los derivados del petróleo. La empresa de neumáticos, en colaboración con DuPont Industrial Biosciences, ha desarrollado un sistema en el que unas bacterias convierten una fuente de carbono en isopreno. "El problema es que los nutrientes que se deben aportar a las bacterias tienen un coste muy alto y el producto no es rentable", explica Moreno.
Si consiguen tener éxito, DT Bio puede lograr que su modificación genética consiga que las plantas vuelvan a suministrar el isopreno necesario para crear caucho de forma natural. Eso sí, la forma de obtenerlo será muy diferente a la extracción directa de los árboles que se hacía a finales del siglo XIX.
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