Biotecnologie e bioetanolo: lo sviluppo di microrganismi per la fermentazione delle biomasse

I residui delle produzioni e delle trasformazioni agro-alimentari, così come l’enorme disponibilità di materiale ligno-cellulosico, costituiscono una importante risorsa di biomassa a basso costo da valorizzare in termini economici ed energetici. In tale contesto la produzione di biocarburanti potrebbe rappresentare una valida opportunità, tant’è vero che la ricerca negli ultimi anni si è fortemente orientata verso lo sviluppo di sistemi virtuosi che includono la co-generazione di combustibili ed energia elettrica. A differenza del biodiesel e del bioetanolo di prima generazione per i quali le colture di piante oleaginose e cerealicole rischiano di entrare in competizione con aree agricole destinate alla filiera alimentare, la produzione di biocarburanti di seconda generazione, ottenuti da substrati no-food, rappresenta una interessante alternativa ai combustibili di origine fossile. Tra i biocarburanti di seconda generazione, il bioetanolo si distingue per alcune caratteristiche di notevole valenza applicativa. In ogni caso, la possibilità di convertire in bioetanolo le biomasse presenti nel sistema economico internazionale non è ancora economicamente perseguibile. Al fine di ottenere un processo industrialmente valido per la conversione in alcool etilico di substrati amilacei o lignocellulosici, occorre individuare microbi efficienti nel degradare i polisaccaridi in essi contenuti e fermentare gli zuccheri semplici che ne derivano. In questa prospettiva, l’approccio biotecnologico si propone come uno strumento di fondamentale efficacia. Il miglioramento genetico e/o la costruzione di microrganismi ricombinanti capaci di elevate efficienze di conversione rappresenta infatti una linea strategica oggi seguita da numerosi gruppi di ricerca in tutto il mondo. In particolare, lo sviluppo di ceppi microbici in grado di convertire, in un singolo reattore, il substrato di partenza in bioalcool potrà consentire di passare dalla fase di sperimentazione a quella di scale-up, fino al definitivo sviluppo di un efficiente processo industriale. In base ai risultati preliminari finora conseguiti, questo studio rappresenta un primo passo verso la conversione industriale one-step di residui agro-alimentari in etanolo.