L'ottimizzazione della produzione di bioetanolo
La lignocellulosa, principale componente della struttura delle piante, può essere utilizzata per produrre etanolo come carburante; la fase iniziale del processo richiede la scomposizione delle lunghe molecole di lignocellulosa per il rilascio di molecole di zuccheri tramite idrolisi enzimatica, realizzabile con la fermentazione di lieviti per la produzione di etanolo. Nonostante i vari colli di bottiglia del processo, il contenuto altamente energetico delle biomasse lignocellulosiche delle piante ha richiesto un'attenta analisi della loro conversione in bioetanolo come carburante. Il progetto NILE ("New improvements for ligno-cellulosic ethanol"), finanziato dall'UE, si proponeva principalmente di ottimizzare la produzione di etanolo come biocarburante per i trasporti e di garantirne la convenienza. I costi dell'idrolisi enzimatica sono stati ridotti, migliorando il rendimento della cellulasi prodotta dai funghi e identificando le fasi limitanti nel processo; gli esiti hanno condotto all'ingegnerizzazione di due varianti enzimatiche di CBH2 che, tra gli altri vantaggi, esibiscono un migliore rendimento. Anche se la riduzione dei costi è stata inferiore a quella prevista, le vaste ricerche sulle attuali procedure di idrolisi hanno prodotto risultati notevoli per la produzione di etanolo dalla lignocellulosa. Per migliorare il processo di fermentazione, gli scienziati hanno sviluppato nuovi ceppi di lieviti e hanno ottimizzato la fermentazione di zuccheri complessi; con il progetto NILE, inoltre, è stata sviluppata una metodologia più valida, che combina scaccarificazione e fermentazione simultanee, e il rendimento dei nuovi enzimi e ceppi di lievito è stato verificato e ritenuto efficiente nell'idrolisi almeno quanto quello degli enzimi attualmente in commercio. Per la gestione dei costi globali, sono state analizzate anche le proprietà di combustione della lignina, principale componente della parete cellulare nelle piante; i residui dell'idrolisi della lignina hanno dimostrato che si tratta di una valida alternativa al biocarburante attualmente utilizzato. Questi risultati, tuttavia, hanno richiesto un'attenzione supplementare ai prodotti intermedi che si formano durante la combustione. Dalla valutazione dell'impatto sociale ed economico della tecnologia emerge che la fattibilità della produzione di etano cellulosico dipende dall'ottimizzazione delle catene di approvvigionamento, dall'integrazione strutturale e dall'interesse del mercato. Data l'urgente necessità di fonti di energia rinnovabile e l'esito positivo delle prove di veicoli alimentati a bioetanolo, questa tecnologia in fase di sviluppo si è rivelata particolarmente interessante e potrebbe rappresentare una valida alternativa alle attuali fonti energetiche.
