Archive for 2 de diciembre de 2012

Nuevos Biocombustibles a partir de Hongos

Científicos encontraron un medio económico para degradar celulosa y generar energía limpia a partir de un hongos.

Usando una combinación de técnicas de microscopia, los investigadores han descubierto que las enzimas degradadoras de celulosa producidas por hongos son capaces de desglosar celulosa para la producción de biocombustible más eficientemente que los complejos multi-enzimas generados por bacterias.

El científico Shi-You Ding y colegas sabían que encontrar un medio económico para degradar celulosa hasta llegar a azúcares permanece aún como uno de los principales desafíos que enfrenta la producción de biocombustible hoy en día, por lo que usaron una serie de diversos microscopios para poder observar los distintos sistemas de enzimas al atacar las paredes celulares de plantas en tiempo real.

Sistemas enizmáticos

Sus observaciones sugieren que la cara hidrofóbica de la celulosa es el blanco primario de ambos sistemas enzimáticos -micótico y bacteriano-y que, después de que la lignina leñosa es removida de la celulosa, las enzimas micóticas penetran la estructura porosa de las paredes celulares más efectivamente que las enzimas bacterianas.

A la luz de sus hallazgos, los investigadores sugieren que las soluciones de pre-tratamiento deberían enfocarse en maneras para remover o modificar la lignina para que los azúcares fermentables contenidos dentro de la celulosa permanezcan estables e intactos.

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2 de diciembre de 2012 at 22:27 Deja un comentario

Algas marinas GM funcionan para producir biocombustibles


Desarrollo de algas en cajas de Petri. (Foto: Sapphire Energy)

Algas marinas GM funcionan para producir biocombustibles

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Thursday, November 29, 2012, 01:50 (GMT + 9)

 

Investigadores de la Universidad de California en San Diego y de Sapphire Energy Inc. han demostrado, por primera vez, que las algas marinas genéticamente modificadas (GM) pueden ser tan capaces como las algas de agua dulce para la fabricación de productos de interés industrial como las enzimas o los biocombustibles.

Los científicos desarrollaron algas marinas modificadas para producir cinco tipos diferentes de enzimas de importancia para la industria. Y sugieren que el mismo proceso podría utilizarse para mejorar el rendimiento de compuestos similares de petróleo con estas algas de agua salada.

Los resultados de la investigación fueron publicados en un artículo del último número de la revista Algal Research.

La capacidad de transformar genéticamente las algas marinas para que sirvan para producir biocombustibles es importante porque amplía los tipos de entornos en los que las algas pueden ser cultivadas con este fin. El estudio de la Universidad de California, San Diego, sugiere que los biocombustibles de algas pueden producirse en el mar o en el agua salobre de esteros, o incluso en terrenos agrícolas que ya no pueden ser cultivados por el alto contenido de sal en el suelo.

“Lo que nuestro estudio muestra es que podemos lograr con las especies marinas exactamente lo que ya hemos hecho con las especies de agua dulce. Hay cerca de 10 millones de acres de tierra en EE.UU. que ya no pueden usarse para la agricultura y que podrían utilizarse para producir algas para biocombustibles. Las especies marinas de algas tienden a tolerar un rango de ambientes salinos, pero muchas especies de agua dulce no hacen lo contrario; no toleran ninguna sal en el medio ambiente”, explica Stephen Mayfield, director del proyecto.

Mayfield, profesor de biología en la Universidad de California, San Diego, también dirige el Centro de San Diego para la Biotecnología de Algas (SD-CAB), un consorcio de instituciones de investigación de la región que trabaja para producir biocombustibles de algas que sean viables para el uso como combustibles de transporte en el futuro.

“Pero ahora lo hemos conseguido. Esto significa que ahora se puede utilizar el agua de mar para desarrollar las algas que se utilizan para producir biocombustibles. Y una vez que se puede usar el agua del océano, ya no estamos limitados por las restricciones asociadas con el agua dulce. El agua del océano es simplemente un recurso no limitado en este planeta”, agrega el investigador.

Los biólogos de la UC San Diego centraron su estudio en una especie de alga marina, Dunaliella tertiolecta, que antes había sido objeto de estudios científicos para la posible producción de biocombustibles debido a su alto contenido de aceite y su capacidad de crecer rápidamente bajo una amplia gama de pH y concentraciones de sal.

Para demostrar que podría utilizarse en la producción de biocombustible comercial, los investigadores introdujeron cinco genes en el alga, que produjeron cinco tipos diferentes de enzimas que podrían utilizarse en un entorno industrial, no sólo para convertir la biomasa en combustible, sino también para aumentar la disponibilidad de nutrientes en la alimentación animal. Algunas de estas enzimas, por ejemplo, provienen de un hongo que degrada el material vegetal en azúcares simples.

“Esperamos llegar a determinar si todas las algas, después de la extracción del aceite, pueden usarse como un aditivo de los piensos para mejorar la alimentación animal. La alimentación animal es un mercado que mueve un volumen relativamente alto y que podría beneficiarse de las proteínas de las algas producidas como aditivos para la alimentación”, escribió el equipo.

editorial@fis.com
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2 de diciembre de 2012 at 21:07 Deja un comentario

Hielo de agua descubierto en Mercurio

Es momento de agregar a Mercurio a la lista de mundos donde puedes patinar sobre hielo. Confirmando décadas de sospechas, una nave de la NASA ha detectado grandes depósitos de hielo de agua en el planeta más próximo al Sol.

Cráteres polares de Mercurio que se encuentran permanentemente subiertos por las sombras. Crédito: NASA/Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins/Institución Carnegie de Washington/Centro Nacional de Astronomía e Ionósfera, Observatorio de Arecibo.

Las temperaturas en Mercurio pueden alcanzar los 427 grados Celsius, pero alrededor del polo norte, en regiones protegidas permanentemente del calor del Sol, la sonda Messenger de la NASA descubrió una mezcla de agua congelada y posibles materiales orgánicos.

Las evidencias de grandes cantidades de hielo son visibles desde una latitud de 85 grados norte hasta el polo, con depósitos más pequeños esparcidos tan lejos como en los 65 grados norte.

El hallazgo es tan atractivo que la NASA dirigirá las observaciones de Messenger hacia esa región en los próximos meses –cuando el ángulo del Sol lo permita- para obtener una mejor visión, dijo Gregory Neumann, científico de uno de los instrumentos de Messenger del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Maryland.

“Hay una campaña en curso, cuando la nave lo permita, para observar más hacia el norte”, dijo Neumann, el autor principal de uno de los tres estudios de Mercurio publicados en línea en la edición del 29 de noviembre de la revistaScience.

Los investigadores creen que el polo sur también tiene hielo, pero la órbita de Messenger aún no les ha permitido obtener mediciones exhaustivas de dicha región.

Messenger se acercará más al planeta en 2014 y 2015 cuando agote su combustible y sea perturbada por la gravedad del Sol y Mercurio. Esto permitirá a los científicos observar más de cerca el hielo de agua y averiguar cuánto hay.

Similitudes con la Luna

Las especulaciones sobre la existencia de hielo de agua en Mercurio datan de hace más de 20 años.

En 1991, los astrónomos enviaron señales de radio desde la Tierra a Mercurio y recibieron resultados que mostraban que podría haber hielo en ambos polos. Esta idea fue reforzada por mediciones realizadas en 1999 usando el haz de microondas del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico. Las imágenes de radar recibidas por el Very Large Array (VLA) de Nuevo México mostraban áreas blancas que los investigadores sospecharon que era hielo de agua.

Una visión más cercana, no obstante, necesitaba de una nave espacial. Messenger entró en órbita alrededor de Mercurio en marzo de 2011, después de unos pocos sobrevuelos. Casi inmediatamente, la NASA usó un altímetro láser para investigar los polos. El láser es débil –con una potencia similar a la de una linterna-, pero lo suficientemente potente para distinguir regiones de hielo brillante del regolito circundante, más oscuro, de Mercurio.

Neumann dijo que el resultado era “curioso”: Había unos pocos puntos brillantes dentro de los cráteres.

John Cavanaugh, miembro del equipo, estaba bastante seguro de lo que estaban encontrado, recordó Neumann. Cavanaugh había formado parte del equipo del Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO) de la NASA, y había visto un patrón extraño similar en la Luna cuando LRO encontró hielo en los polos lunares en 2009.

El calentamiento de Mercurio mezclaría casi todo su hielo con el regolito circundante, así como también con posible material orgánico depositado en el planeta por cometas y asteroides ricos en hielo.

“Así que lo que están viendo es el hecho de que el hielo de agua no puede sobrevivir indefinidamente en estas ubicaciones, dado que aparentemente la temperatura aumenta”, dijo Neumann.

La gran sorpresa: Compuestos orgánicos

El equipo esperaba encontrar hielo de agua en Mercurio. De hecho, Messenger ya había establecido este año un vínculo entre las regiones permanentemente sombreadas en el planeta y los puntos “brillantes de radar” vistos desde la Tierra.

Todos lo que tenían que hacer los investigadores era apuntar sus instrumentos al punto correcto, buscar regiones brillantes y luego medir su temperatura y composición.

El espectrómetro de neutrones de Messenger detectó hidrógeno, que es el mayor componente del agua. Pero el perfil de temperaturas demostró inesperadamente que los materiales oscuros volátiles –consistentes con las condiciones en que “sobreviven” los compuestos orgánicos- se están mezclando con el hielo.

“Fue muy emocionante. Estás buscando material brillante, y encuentras material oscuro; ¡vaya! Es algo nuevo”, dijo Neumann.

Los materiales orgánicos son los ingredientes de la vida, aunque no necesariamente conducen a la vida misma. Aunque algunos científicos creen que los cometas portadores de material orgánico permitieron el surgimiento de la vida en la Tierra, la presencia de moléculas orgánicas también se sospecha en mundos lejanos y sin aire como Plutón. Los científicos dicen que los cometas que transportan pedacitos orgánicos impactaron frecuentemente en otros planetas durante la historia del Sistema Solar.

Los investigadores trabajan ahora para determinar si, de hecho, detectaron compuestos orgánicos en Mercurio. Hasta ahora, sospechan que el hielo de agua de Mercurio está cubierto por una capa de 10 centímetros de “material térmicamente aislante”, según el estudio de Neumann.

Serán necesarios más estudios para determinar exactamente qué es este material, pero Neumann dijo que las primeras curvas de temperatura podrían mostrar materiales orgánicos tales como aminoácidos.

2 de diciembre de 2012 at 20:25 Deja un comentario

¡Suecia necesita más residuos!

De entrada, todo parecen ventajas. En Suecia sólo un 4% de los residuos acaban en vertedero; el 96% restante se recicla o incinera.
ANA VILLAGORDO
 
‘Suecia necesita importar residuos de Noruega para cubrir sus necesidades energéticas’. Este titular se difunde últimamente por medios y redes sociales y, de entrada, cuando lo lees te planteas: ¿es esta una buena noticia? En el marco de la Semana Europea de la Prevención de Residuos 2012 que busca concienciar a la ciudadanía de la importancia de generar menos residuos; el caso de Suecia no deja de ser paradójico.
De entrada, todo parecen ventajas. En Suecia sólo un 4% de los residuos acaban en vertedero; el 96% restante se recicla o incinera. En cuanto al reciclaje, es un país ejemplar. La ciudadanía está más que concienciada. El reciclaje se ha asumido como parte de la logística familiar, lo que posibilita la correcta separación de muchos tipos de residuos, permitiendo su posterior reciclaje y aprovechamiento: restos orgánicos, metales, pilas, vidrios de color, vidrios transparentes, plástico duro , plástico blando, cartón, papeles, periódicos, revistas … Por otra parte, Suecia es un país “líder global de recuperación de energía a partir de residuos”. Esta recuperación energética se basa principalmente en la incineración de sus residuos, a partir de la cual se provee de energía para la calefacción urbana del 20% del país (810.000 hogares) y para la electricidad de unas 250.000 familias (de un total de 4,6 millones del total).
La ejemplar gestión de los residuos en Suecia ha hecho posible, además, reducir de manera significativa las emisiones de gases de efecto invernadero. E incluso el proceso de valorización energética de sus residuos ha minimizado en más de un 90% las emisiones contaminantes resultantes, principalmente metales pesados (en forma de cenizas).
Hasta aquí, todo es bueno. Un país que reduce sus residuos, que los recicla de manera óptima y que obtiene energía de la quema de parte de ellos, reduciendo así el consumo de combustibles fósiles … Pero resulta que esta buena gestión de residuos sumada a que los suecos no generan muchos residuos óptimos para incinerar, ha situado a Suecia en una crisis energética: no tienen suficiente residuos para responder a sus necesidades energéticas. Tienen muchas incineradoras que construyeron en los años 70, que ahora se han quedado sin materia prima. Y, por este motivo, se ha visto obligada a importar los residuos desde Noruega: un total de 800.000 toneladas anuales! A Noruega le sale más a cuenta pagar por la exportación de estos residuos que por su incineración dentro de sus fronteras (o por la implantación de políticas de prevención, que también estaría bien).
Esta relación entre Suecia y Noruega se podría considerar un ejemplo de simbiosis o de ecología industrial. Un país no tiene residuos suficientes, el otro tiene un exceso. Entonces el segundo le vende al primero y ambos salen ganando. En este caso, para Suecia, todo son ventajas: dinero proveniente de Noruega, que paga por exportar sus residuos; recursos energéticos, y finalmente, más dinero proveniente de la venta a Noruega de los metales pesados resultantes de la incineración. Es un negocio redondo!
Pero, más allá de las ventajas actuales que esto pueda suponer para Suecia, el hecho de depender energéticamente de otros países (sea cual sea la tipología de recursos energéticos) no debería ser una política a largo plazo. En todo caso, la importación de residuos de otros países (hasta ahora sólo Noruega, pero Italia, Rumanía y Bulgaria están también en la lista de interesados) debería ser una opción transitoria mientras se buscan otras fuentes energéticas más limpias y renovables. Eso sí.
En definitiva, aprovechar residuos propios para generar energía es una opción sostenible: menos residuos a vertedero y menos dependencia de combustibles fósiles. Pero cuando los residuos dejan de ser propios, el modelo pierde sentido. Además, el objetivo final de cualquier estrategia ambiental de un gobierno debería ser alcanzar el “residuo cero”, es decir, reducir al máximo su generación. Por lo tanto, una economía que basa parte de su suministro energético en un concepto “caduco” como los residuos, no es sostenible.
Lo que sorprende, por otra parte, es que el caso de Suecia no es el único. Otros países avanzados a nivel ambiental como Alemania, Dinamarca y Holanda también importan residuos desde Italia, Reino Unido, Irlanda y Francia, ya que estos últimos no disponen de infraestructuras suficientes para su tratamiento. En Mallorca, hace unas semanas, se anunció que la isla importaría residuos de algunos de estos países, ya que tiene una capacidad de incineración superior a residuos que genera (dado que sus plantas incineradoras se sobredimensionar en base a unas expectativas turísticas que finalmente, y dado la actual crisis económica, no se han hecho realidad).
Así pues, importar y exportar residuos no es una novedad. Y parece ser una estrategia energética y de gestión de residuos in crescendo en varios países europeos. ¿Pero es ésta una opción sostenible? Yo diría que no. ¿Tú?

2 de diciembre de 2012 at 20:23 Deja un comentario


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