Fábricas bacterianas: uma chave para uma química amiga do ambiente
A spin-off da ETH utiliza microrganismos geneticamente modificados e metanol verde como etapa intermédia na produção de produtos químicos sem recurso a combustíveis fósseis
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A indústria química está envolvida em praticamente todos os produtos que utilizamos no quotidiano. No entanto, é também responsável por uma parte significativa das emissões globais de CO₂. A investigadora da ETH Ronja Rappold quer mudar isso. Como bolseira pioneira da ETH, está a desenvolver microrganismos que convertem o CO₂ em produtos químicos úteis como parte do seu projeto de spin-off da ETH, a Teno Bioworks.
Quer sejam medicamentos, vestuário ou alimentos: cerca de 96% dos produtos que utilizamos diariamente dependem da indústria química. Ao mesmo tempo, o sector é responsável por cerca de seis por cento das emissões globais de gases com efeito de estufa que estão na origem das alterações climáticas. "O problema é enorme, mas muitas vezes invisível", diz Rappold. É precisamente aqui que entra o seu projeto Teno Bioworks. "Consumimos os produtos finais, mas não vemos as matérias-primas de origem fóssil utilizadas para os fabricar".
Juntamente com os seus colegas Philipp Keller e Michael Reiter, a biotecnóloga está a desenvolver uma tecnologia que aborda o problema na sua origem: em vez de tratar o CO₂ como um produto residual, vêem-no como um recurso. A equipa combina a biologia de ponta com um processo tão antigo como o fabrico do pão: a fermentação bacteriana.
A rota estratégica utilizando metanol
Utilizar o CO₂ como matéria-prima na produção química é um grande desafio: como gás, o CO₂ é volátil e, portanto, difícil de controlar. É aqui que entra a principal inovação tecnológica da equipa: o "metanol verde" como etapa intermédia. Primeiro, o CO₂ gasoso é convertido em metanol líquido. Este serve depois como material de partida das bactérias - efetivamente a sua "matéria-prima". "O metanol é uma excelente matéria-prima industrial", explica Rappold. "Ao contrário do CO₂, não é apenas um líquido, mas também pode ser facilmente armazenado, transportado e dosado com precisão", diz Rappold.
Um avanço após décadas de investigação
A visão de utilizar o metanol através de processos microbianos já existe há algum tempo. Desde a década de 1970, os investigadores têm tentado - com sucesso limitado - aproveitar os microrganismos "utilizadores de metanol" que ocorrem naturalmente em aplicações industriais. Após anos de investigação no laboratório dirigido por Julia Vorholt, Professora de Microbiologia na ETH Zurich, a equipa de Rappold desenvolveu agora uma solução revolucionária ao inverter a abordagem convencional: optimizaram uma bactéria já utilizada em grande escala industrial para se alimentar de metanol em vez de açúcar.
"Reprogramámos fundamentalmente o metabolismo da bactéria", diz Rappold. O resultado é uma fábrica bacteriana capaz de utilizar metanol e permitir a utilização de recursos neutros para o clima na química industrial.
Do laboratório para o mercado
O potencial é enorme: a Teno Bioworks não está a desenvolver uma solução única, mas sim uma tecnologia de plataforma. Dependendo da forma como os microorganismos são programados, podem produzir uma gama de produtos, incluindo blocos de construção para cosméticos, materiais de isolamento e plásticos sustentáveis. Como Diretor de Operações, Rappold é responsável pela direção estratégica do spin-off da ETH. Em estreita colaboração com parceiros industriais e potenciais clientes em todo o mundo, está a avaliar onde a tecnologia poderá ter o maior impacto. "A indústria química está sob enorme pressão de preços. Por esta razão, as nossas soluções devem ser economicamente competitivas", sublinha. A sustentabilidade não deve ser um luxo, mas sim o novo padrão. "A nossa tecnologia mata dois coelhos com uma cajadada só", afirma. "Tornamos a produção química independente das matérias-primas fósseis, protegendo simultaneamente a biodiversidade e os recursos terrestres e hídricos."
Colmatar o fosso entre o laboratório e a indústria
Esta perspetiva mais alargada evoluiu ao longo de muitos anos. Foi moldada pelas primeiras impressões, incluindo as colossais escavadoras de rodas de balde na Renânia, quando era criança, e os vastos campos de petróleo no Texas, durante os seus anos de estudante. "A escala da destruição do habitat chocou-me", recorda. Com a Teno Bioworks, pretende mostrar que a produção industrial e a proteção ambiental não têm de ser mutuamente exclusivas.
O futuro spin-off da ETH ainda está numa fase inicial. O processo está atualmente a ser testado em laboratório e as primeiras etapas de aumento de escala foram implementadas com sucesso. A próxima etapa é o aumento de escala para uma instalação piloto e, em última análise, para uma unidade industrial. Este desenvolvimento demorará vários anos. Para Ronja Rappold, o caminho é claro: "Dispomos agora dos meios para dissociar a produção industrial do impacto ambiental e das importações de combustíveis fósseis. O próximo passo é aplicá-los".
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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