Científico chileno usa bacterias que transforman gases contaminantes en precursores para combustible

Científico chileno usa bacterias que transforman gases contaminantes en precursores para combustible

La crisis ambiental en Chile, marcada por la sequía, el retroceso de los glaciares y fenómenos climáticos extremos, ha motivado a científicos a buscar soluciones innovadoras. Una de ellas es producir metanol, un tipo de alcohol que sirve como materia prima para hacer combustibles de forma más limpia y sostenible. 

El hallazgo

Felipe Scott, académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los Andes y su equipo de investigación, han descubierto mediante secuenciación genómica, simulaciones computacionales y experimentación en laboratorio, que una bacteria llamada Azohydromonas lata (conocida antes como Alcaligenes latus) puede editarse genéticamente para convertir gases contaminantes como el CO₂ y el hidrógeno verde en sustancias útiles para la industria, entre ellas, isopropanol.

Este proceso no sólo permite reutilizar gases que normalmente se liberarían a la atmósfera y contribuyen con el calentamiento global, sino que también podría ayudar a crear combustibles con una huella de carbono mucho menor. Es decir, que no aporten más contaminación al medioambiente.

“Nuestros estudios muestran que este tipo de tecnología incluso podría llegar a ser carbono-negativa, en la medida en que la energía eléctrica utilizada para la producción de hidrógeno verde sea renovable y el resto de los insumos necesarios para la producción también tengan baja huella de carbono. Responder a si será o no carbono neutral, implica la realización de una evaluación técnica y económica de una hipotética planta productiva, cosa que está en curso", detalla el investigador. 

¿Cómo funcionan estas bacterias? 

Se trata de un grupo de bacterias cuya característica común es que pueden usar dióxido de carbono, hidrógeno y oxígeno como alimento. Entre ellas, las bacterias Azohydromonas lata, un microorganismo identificado en 2005, anteriormente conocido como Alcaligenes latus y Curpiavidus necator, las que han sido modificadas en laboratorio para transformar dióxido de carbono e hidrógeno verde en compuestos de alto valor industrial. 

Agrega que este avance ha sido posible gracias a una caracterización exhaustiva del genoma de la bacteria, lo que ha permitido identificar y modificar genéticamente las funciones metabólicas del microorganismo: “Hemos desarrollado técnicas para introducir nuevas capacidades —reacciones químicas dentro de la bacteria— y eliminar aquellas no deseadas”, precisa el investigador. 

"Hasta el momento hemos logrado caracterizar en detalle el genoma de estas bacterias, lo que nos permite identificar las funciones que podrían desarrollar. Además, hemos establecido técnicas para modificarlas genéticamente, lo que nos permite introducir nuevas capacidades en dichas bacterias (nuevas reacciones que ocurren dentro de la bacteria) y también eliminar reacciones indeseadas. Usando estas capacidades, junto con modelación del metabolismo y herramientas de ingeniería metabólica, hemos logrado producir 1,3 hidroxibutirato e isopropanol en concentraciones apreciables, pero aún bajas para una tecnología que pueda ser transferida a la industria", explica Scott. 

Aplicación práctica: isopropanol como precursor de combustible 

El objetivo final es demostrar que es posible producir isopropanol, un alcohol de uso industrial que podría ser clave para la fabricación de combustibles sostenibles para la aviación, a través del desarrollo biotecnológico de estas bacterias. Según el investigador, el proceso podría ser muy beneficioso si se usa energía renovable (como solar o eólica) para generar el hidrógeno verde que la bacteria necesita. Así se asegura que todo el proceso tenga baja o nula contaminación. 

Un proyecto Fondecyt Regular (1251864) recientemente adjudicado por el Dr. Scott también busca usar inteligencia artificial y análisis de grandes cantidades de datos para entender mejor a estas bacterias y mejorar aún más su rendimiento. 

Felipe Scott ya ha liderado varios estudios sobre este tipo de tecnologías y trabaja con centros de investigación en países como Francia, Japón, España y Estados Unidos, siempre buscando nuevas formas de usar la ciencia para crear soluciones sostenibles.

Conoce todo un universo de investigación en torno a las bacterias, y sus diversas aplicaciones en la industria, en la charla de Pablo Cifuentes, “Resistiendo a la resistencia: fagos, bacterias y ciencia” en Congreso Futuro 2025.