Etileno verde produzido via Fotossíntese

NREL produz Etileno via Fotossíntese

Processo alternativo verde oferece alternativa ao etileno oriundo do petróleo.

Cientistas do Departamento e Laboratório Americano de Energia Renovável (U.S. Department of Energy’s National Renewable Energy Laboratory  - NREL) demonstrou recentemente uma maneira de se produzir etileno via fotossíntese, o que poderá mudar os processos atuais de conversão de químicos e combustíveis, e ainda ajudar a limpar a atmosfera.
Os cientistas introduziram um gene dentro de uma cianobactécria e demonstrou que o organismo permanceu estável por pelo menos quatro gerações, produzindo etileno gás que poderia ser facilmente capturado.

Veja relatório completo em:  Research results were published in the journal Energy & Environmental Science.

 

O organismo - Synechocystis sp. PCC 6803 - produziu etileno a uma alta taxa de conversão e o processo ainda está sendo melhorado. O laboratório demonstrou uma taxa de conversão de 170 mg de etileno por litro.dia. Esta taxa, de acordo com a agência, é maior do que a taxa reportada pela produção fotossintética de etanol, butanol ou qualquer outro combustível produzido através de microorganismos já apresentado.

O processo ainda não emite dióxido de carbono na atmosfera. Conversamente, o processo ainda recicla o gas carbônico porque os microorganismos o utilizam como parte de seu ciclo metabólico. 

 

O etileno é o derivado petroquímico mais produzido no mundo atualmente, a partir do petróleo, e esta indústria é a mais poluidora em termos de emissão de gás carbônico. As refinarias de petróleo produzem de 1,5 a 3 toneladas de CO2 diariamente por tonelada de etileno produzido.

O porcesso da NREL, ao contrário, produz etileno utilizando o CO2, que é alimento para a bactéria.
Isso seria uma economia de 6 toneladas de CO2 emitidos por tonelada de etileno produzido.

O principal cientista da agência,  Jianping Yu, informou que a diferença está no uso de fótons antigos e de fótons novos. O etileno oriundo dos fótons antigos é o etileno a partir do petróleo, derivado de organismos fotossistéticos que capturaram a energia solar há milhões de anos atrás. O processo da NREL utiliza fótons novos que estão atualmente atingindo as plantas, algas e bactérias capazes de produzir combustíveis diretamente.

Dez anos atrás, um grupo de cientistas japoneses liderados por Takahira Ogawa , na Universidade de Sojo, realizaram o primeiro teste de produção de etileno através da conversão de cianobactécrias Synechococcus 7942. Porém, na quarta geração, as bactérias não funcionaram mais, e pararam a produção de etileno.

 

A NREL utilizou uma bactéria diferente, a Synechocystis 6803, que os cientistas pesquisaram por muito tempo, alterando sua sequência genética. Eles manipularam o DNA do gene produtor de etileno para ser mais estável e mais ativo que o gene original. Este processo resultou num organismo que utiliza o CO2 e água para produzir etileno, sem perder sua habilidade de produção contínua. O etileno não é tóxico ao organismo produtor e também não é alimento a qualquer outro organismo que poderia potencialmente contaminar o processo. O processo também não produz cianetos.

 

O etileno poderia ser produzido em um fotobioreator fechado contendo água do mar enriquecida com nitrogênio e fósforo. O etileno produzido poderia assim, ser capturado do reator. Este processo de separação ainda seria fácil de se projetar, uma vez que o gas simplesmente se separa da água. Até poderia ser incluído, na sequência, o processo de produção do polímero (PE).
 

A NREL ainda está em discussão com parceiros potenciais para ajudar a construir a planta em escala industrial.

 

 

NREL is the U.S. Department of Energy's primary national laboratory for renewable energy and energy efficiency research and development. NREL is operated for DOE by the Alliance for Sustainable Energy, LLC.