La trasformazione ecocompatibile del metano

I materiali da imballaggio realizzati con polimeri a base petrolchimica sono estremamente difficili da eliminare dall’ambiente: a seconda del tipo di polimero, infatti, la decomposizione può richiedere anche migliaia di anni. Partendo da questa considerazione, l’industria polacca Microbic ha esaminato il potenziale dell’utilizzo di biopolimeri di origine naturale. A differenza di quelli sintetici, i biopolimeri possono essere facilmente scomposti dai microrganismi del suolo e si decompongono producendo composti innocui come anidride carbonica e acqua. Un esempio è rappresentato da “poli-3-idrossibutirrato” (PHB), che ha già trovato ampia applicazione in campo industriale, medico e farmaceutico.
Il progetto europeo Methanotrophy ha inteso commercializzare una tecnica innovativa che potrebbe aiutare a trasformare il metano di scarto in prodotti tecnologici di alta qualità, tra cui il PHB. Su una scala temporale di 100 anni, il metano ha un potenziale di riscaldamento globale 28 volte superiore a quello dell’anidride carbonica ed è 84 volte più potente su una scala temporale di 20 anni.
Al centro di questa biotecnologia ci sono i metanotrofi, batteri che utilizzano il metano come principale fonte di carbonio ed energia.
“Una caratteristica importante che distingue i metanotrofi dagli altri batteri è la loro capacità di ossidare il metano in metanolo come prodotto intermedio – spiega Pawel Stepniewski, membro del progetto – e numerosi studi si sono concentrati su questi batteri per il loro potenziale nell’estrazione del metano. La nostra ricerca sui batteri metanotrofi ha portato a nuove scoperte sull’attività di questi batteri”.
In particolare, il progetto Methanotrophy ha puntato a verificare se alcune colture di batteri metanotrofi potessero essere utilizzate come biofiltri in grado di assorbire metano e produrre PHB su scala industriale. Questo potrebbe contribuire a ridurre le emissioni di metano e a produrre una preziosa materia prima biodegradabile.
“Questo progetto ha inteso sostenere la ricerca a lungo termine e a convalidare la tecnologia e il modello aziendale su cui stiamo lavorando – continua Stepniewski – e ci ha anche aiutato a costruire un bioreattore per batteri metanotrofi per produrre, ad esempio, PHB”.
L’acquisto di un bioreattore ha permesso al team di coltivare batteri metanotrofi e di controllare le condizioni di produzione. La sperimentazione della coltivazione di batteri metanotrofi in un bioreattore ha fatto progredire notevolmente le conoscenze su come produrre PHB in modo efficiente e su quali tipi di batteri
metanotrofi raccogliere.
“Abbiamo scoperto – aggiunge Stepniewski – che i batteri metanotrofi si moltiplicano bene in determinate condizioni e sono efficaci nell’assorbire il metano”.
Il team ha anche analizzato le esigenze dei potenziali clienti per quanto riguarda PHB, tecnologie di produzione disponibili e dimensioni del mercato.
I next step del progetto comprenderanno l’ottimizzazione dell’estrazione del PHB ottenuto e la sua granulazione, entrambe fasi fondamentali per portare la tecnica sul mercato.
“Abbiamo dimostrato che i batteri metanotrofi possono essere utilizzati per gestire il metano di scarto – conclude Stepniewski – e per garantire la redditività di questo metodo, però, saranno necessarie ulteriori fasi di ricerca. Dobbiamo prendere in considerazione il valore ambientale delle bioplastiche come il PHB, nonché la loro biodegradabilità, ed esaminare approfonditamente le potenziali applicazioni in campo medico e tecnologico”.