Un equipo multi-institucional liderado por la Universidad de Illinois ha demostrado que la caña de azúcar puede ser genéticamente modificada para producir aceite en sus hojas y tallos para la producción de biodiesel. Sorprendentemente, las plantas modificadas de caña de azúcar también produjeron más azúcar, que podría utilizarse para la producción de etanol.
Se prevé que los cultivos para bioenergía de doble propósito son más de cinco veces más rentables por hectárea que la soja y dos veces más rentables que el maíz. Más importante aún, la caña de azúcar puede ser cultivada en tierras marginales de la región de la Costa del Golfo que no sostiene buenos rendimientos con maíz o soja.
«En lugar de los campos con bombas de petróleo, imaginamos campos de plantas verdes de producción sostenible de biocombustibles a perpetuidad en el suelo de nuestra nación, en particular el suelo marginal que no es muy adecuado para la producción de alimentos», dijo Stephen Long, Profesor de Biología Vegetal y Ciencia de Cultivos.
Long lidera el proyecto de investigación “Plant Engineered to Replace Oil in Sugarcane and Sweet Sorghum” (PETROSS), que ha sido pionero en este trabajo en el Instituto Carl R. Woese de Biología Genómica en Illinois.
«Mientras que los precios de los combustibles pueden ser considerados bajos hoy, podemos recordar pagar más de US$4 dólares por galón hace no mucho tiempo», dijo Long. «Dado que puede tardar de 10 a 15 años en que esta tecnología llegue a los campos de los agricultores, necesitamos desarrollar estas soluciones para garantizar nuestra seguridad de combustible hoy y mientras necesitamos combustibles líquidos en el futuro».
Publicado en la revista Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, este trabajo analiza las primeras variedades de caña de azúcar modificada genéticamente del proyecto. Usando un exprimidor, los investigadores extrajeron aproximadamente el 90% del azúcar y el 60% del aceite de la planta; el jugo se fermentó para producir etanol y posteriormente se trató con disolventes orgánicos para recuperar el aceite. El equipo ha patentado el método utilizado para separar el aceite y el azúcar.
Se recuperaron 0,5% y 0,8% de petróleo de dos de las líneas modificadas de caña de azúcar, lo cual representa respectivamente 67% y 167% más de aceite que la caña de azúcar no modificada. “La composición del aceite es comparable al obtenido desde otras materias primas como algas marinas o algas que están siendo diseñadas para producir aceite», dijo el coautor Vijay Singh, Director del Laboratorio Integrado de Investigación de Bioprocesamiento en Illinois.
«Esperábamos que a medida que la producción de aceite aumentara, la producción de azúcar disminuiría, basada en nuestros modelos informáticos», dijo Long. «Sin embargo, encontramos que la planta puede producir más aceite sin pérdida de producción de azúcar, lo que significa que nuestras plantas pueden ser en última instancia más productivas de lo que inicialmente se anticipó».
Hasta la fecha, el proyecto PETROSS ha diseñado la caña de azúcar con 13% de aceite, del cual un 8% es aceite que se puede convertir en biodiesel. Según los análisis económicos del proyecto, las plantas con sólo un 5% de aceite producirían 123 galones adicionales de biodiesel por acre que la soja y 350 más galones de etanol por acre que el maíz.
En la actualidad, el proyecto está buscando inversores comerciales para lograr un 20% de producción de aceite, el límite teórico de acuerdo a los modelos informáticos del proyecto.