El dióxido de carbono, un importante contribuyente a la acumulación de los gases atmosféricos de efecto invernadero, puede ser capturado y neutralizado en un proceso conocido como el secuestro.
Esta pequeña criatura ha evolucionado para hacer frente a los problemas de temperatura y presión extremas. Ya se ha adaptado a algunas de las condiciones a las que se enfrentaría en un entorno industrial», Robert McKenna, profesor de bioquímica y biología molecular en la Facultad de Medicina de la Universidad de Florida.
La mayor parte del dióxido de carbono atmosférico se produce a partir del uso de combustibles fósiles. Pero convertir el dióxido de carbono en un compuesto inocuo requiere una enzima tolerante al calor duradero. Ahí es donde la bacteria estudiada por investigadores de la Universidad de Florida entra en juego. La bacteria —Thiomicrospira crunogena— produce la anhidrasa carbónica, una enzima que ayuda a eliminar el dióxido de carbono en los organismos.
Esta bacteria vive cerca de los respiraderos hidrotermales del fondo marino, por lo que la enzima que produce está acostumbrada a las altas temperaturas. Eso es exactamente lo que se necesita para que la enzima trabaje durante el proceso de reducción de dióxido de carbono industrial, afirmó Robert McKenna, profesor de bioquímica y biología molecular en la Facultad de Medicina de la Universdiad de Florida.
«Esta pequeña criatura ha evolucionado para hacer frente a los problemas de temperatura y presión extremas. Ya se ha adaptado a algunas de las condiciones a las que se enfrentaría en un entorno industrial», aseveró. Los resultados se han publicado en las revistas Acta Crystallographica D: Biological Crystallography and Chemical Engineering Science.
La química del secuestro funciona de esta manera: La enzima, anhidrasa carbónica, cataliza una reacción química entre el dióxido de carbono y agua. El dióxido de carbono interactúa con la enzima, que convierte el gas de efecto invernadero en bicarbonato. El bicarbonato puede ser procesado en productos tales como bicarbonato de sodio y caliza.
En un entorno industrial, los investigadores creen que la anhidrasa carbónica puede ser capturada de esta manera: la anhidrasa carbónica se inmoviliza con el disolvente en el interior de una vasija de reactor que sirve como una gran columna de purificación. El gas de combustión se hace pasar a través del disolvente, con la anhidrasa carbónica convirtiendo el dióxido de carbono en bicarbonato.
La neutralización de cantidades industriales de dióxido de carbono puede requerir una cantidad significativa de anhidrasa carbónica, por lo que el grupo de McKenna ha encontrado una manera de producir la enzima sin cosecharla repetidamente desde el fondo del mar.
La enzima puede ser producida en un laboratorio usando una versión de ingeniería genética de bacterias comunes de E. coli. Hasta ahora, los investigadores han producido varios miligramos de la anhidrasa carbónica, aunque serían necesarias cantidades mucho más grandes para neutralizar el dióxido de carbono a escala industrial.