Una startup que ha diseñado con éxito bacterias para generar productos químicos industriales comunes está actualmente utilizando su tecnología para diseñar organismos productores de combustible renovable.

OPX Biotechnologies, con sede en Boulder, Colorado, afirma que sus cepas de E. coli se pueden utilizar para convertir azúcar en ácido acrílico--componente clave de pinturas, pañales y adhesivos--a más bajo coste del necesario para obtenerlo a partir del petróleo. El proceso basado en bacterias produce un 75 por ciento menos de emisiones de dióxido de carbono que la producción de la misma cantidad a partir del petróleo, y con que sólo una planta comercial utilizara este proceso, se podría reducir el consumo de petróleo en más de 500.000 barriles por año.

La tecnología ha sido demostrada en una planta piloto con un tanque de fermentación de 200 litros, y la empresa tiene planeado construir un sistema de 20 mil litros durante el próximo año. Seguidamente, en 2014, la empresa tiene planeado construir una planta comercial que pueda producir 100 millones de libras de acrílico. Hasta ahora la empresa ha conseguido 22,4 millones dólares de inversión de capital riesgo. La empresa también está trabajando en un proceso que emplea bacterias para convertir dióxido de carbono y hidrógeno en combustible diesel. Recientemente, la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Energía (ARPA-E, por sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de EE.UU. ofreció a la empresa una subvención de 6 millones de dólares para demostrar la tecnología en una planta piloto dentro de un plazo de tres años.

Esta empresa es sólo una de docenas de nuevas empresas que han surgido para la producción de productos químicos a partir de materia vegetal en vez de petróleo. Es algo que los investigadores han estado tratando de conseguir desde hace décadas, pero sólo recientemente han tenido un éxito modesto con la producción a escala comercial. Por ejemplo, en 2007, DuPont comenzó la producción comercial de propanodiol (utilizado para plásticos y cosméticos) a base de azúcar de maíz.

El enfoque de OPX a la ingeniería de cepas de microorganismos es más rápido y más barato que los métodos convencionales, afirma su director general Charles Eggert. La empresa ha desarrollado una nueva forma de generar mutaciones que le permite un seguimiento de los genes que son responsables de cambios en el rendimiento. En lugar de confiar que todos los cambios mejores se combinen al azar en una sola cepa, como es el caso del enfoque convencional, los investigadores de OPX utilizan esta información detallada para seleccionar los cambios genéticos necesarios de una variedad de cepas creadas al azar y combinarlos en una.

La comercialización de la tecnología será complicada. La empresa aún necesita producir ácido acrílico a un coste igual o por debajo del coste de producción del ácido acrílico convencional a base de petróleo. Eggert afirma que esto es posible, basándose en el rendimiento de los organismos de OPX, pero los costes suelen ser mayores de lo esperado. Por un lado, resulta difícil para los enfoques de base biológica producir un producto con los niveles de pureza de un 99,99 por ciento que los clientes industriales requieren, señala Robert Kirschbaum, vicepresidente de innovación abierta de DSM, con sede en Holanda, una importante productora de productos químicos, incluyendo el ácido acrílico . Si el producto químico no es lo suficientemente puro, las empresas se ven obligadas a comprar un caro equipo de purificación, lo cual desbarata sus previsiones de costes.

Para su proyecto de diesel de ARPA-E, OPX está utilizando su tecnología para diseñar una bacteria, la cupriavidus necator, para producir ácidos grasos y sintetizar biodiesel. Éste podría ser mezclado con el diesel derivado del petróleo para su uso en vehículos. La empresa podría utilizar el dióxido de carbono emitido por las centrales eléctricas y el hidrógeno proveniente de diversas fuentes, incluido el gas natural. El objetivo del proyecto ARPA-E es utilizar el hidrógeno generado a partir de fuentes renovables, como la disociación del agua usando paneles solares eléctricos.