Biotecnologia Aplicada Elfos Scientiae ISSN: 0684-4551 Vol. 17, Num. 1, 2000, pp. 49

Rodolfo Quintero-Ramírez

Instituto Mexicano del Petróleo. Cerrada del Seminario 120-602. Colonia Olivar de los Padres, México 01780 D.F., México

La búsqueda de tecnología más limpia que permita un desarrollo sustentable a mediano y largo plazos, ha sido una preocupación generalizada desde hace varios años. Sin embargo, aún cuando se han generado programas y políticas a nivel nacional e internacional para fomentar su desarrollo, en realidad los avances han sido limitados y se han encontrado resistencias estructurales difíciles de vencer.

Una de ellas es a nivel educativo, ya que la concepción de tecnología más limpia es nueva y, en términos generales, en la mayoría de los cursos de ingeniería sólo se analiza y estudia la eliminación de la contaminación, con poco énfasis en la reducción de contaminantes a través de nuevos diseños de procesos o bien por el uso alternativo de subproductos. Otra restricción importante ha sido que muchos de los procesos presentes fueron diseñados y concebidos tecnológicamente hace muchos años, y, por lo tanto no ha sido fácil rediseñarlos sin que esto signifique grandes inversiones y volver a entrenar personal.

En esta presentación daré algunos ejemplos concretos de cómo la biotecnología, por sus características, puede ser una buena herramienta en la generación de tecnología más limpia. Han habido cuatro avances importantes en el conocimiento biológico que han permitido extender el uso y aplicación de la biotecnología en diversos sectores productivos: la ingeniería genética ofrece la oportunidad de obtener organismos transformados genéticamente con nuevas y mejores capacidades de transformación y además ha logrado que la producción de proteínas sea más abundante y barata; las reacciones biocatalíticas en fase no acuosa han ampliado las posibilidades de transformación, permitiendo la utilización de recursos naturales considerados hasta hace muy poco tiempo como inaccesibles a los seres vivos; la ingeniería de proteínas nos ha dado la capacidad de diseñar mejores biocatalizadores, más eficientes y con menor generación de subproductos, o bien de ampliar su especificidad y permitir que los sustratos sean más diversos y, por último, cabe destacar la selección reciente de organismos extremófilos, los cuales realizan reacciones biológicas en condiciones ambientales más cercanas a las de la industria tradicional.

En general, la especificidad con que se manejan los procesos biológicos disminuye la cantidad de subproductos y la mayoría de éstos son de tipo biodegradable. También las condiciones de operación de la biotecnología, a temperaturas cercanas a la ambiental, pH no extremos y presiones bajas, dan como resultado que el consumo energético por unidad de producto disminuya sustancialmente, lo que significa una reducción en las emisiones y en el consumo de energía.

Los casos que presentaré se refieren a industrias diversas como la petrolera, la·alimentarla, la agroindustrial y al sector agrícola.

Industria petrolera. En este sector el uso de la biotecnología está principalmente dirigido hacia la eliminación de contaminantes presentes en las aguas, o bien de suelos que se han contaminado con hidrocarburos durante la obtención y procesamiento del petróleo. A ella hay que añadir que desde principios de la década de 1990, se han iniciado importantes esfuerzos de investigación y desarrollo tecnológico dirigidos hacia la eliminación de compuestos azufrados y de metales mediante procedimientos biológicos. El proyecto de biodesulfuración por células viables ha alcanzado una escala comercial, y muestra claramente cómo esta nueva tecnología reduce el consumo de energía, disminuye la inversión requerida y, sobre todo, se alcanzan niveles de azufre compatibles con las políticas establecidas para la obtención de combustibles más limpios. Sobre la base de esta experiencia, se han iniciado trabajos muy interesantes relacionadas con la transformación de crudos pesados en crudos más ligeros por medio de microorganismos, proyecto que, en caso de tener éxito, será de gran trascendencia en esta industria.

Industria alimentaria. El uso de enzimas se ha incrementado, pues por una parte se pueden obtener nuevos productos con propiedades organolépticas diferentes, con consumos de energía mínimos y menor generación de contaminantes. Un ejemplo que se debe discutir en esta sesión será el uso de las lipasas y proteasas, las cuales además de su uso tradicional como degradadoras de biopolímeros, ahora tienen nuevos usos cuando son utilizadas en condiciones no acuosas. Se han desarrollado reacciones de alcohólisis muy interesantes y se han obtenido nuevas moléculas y polímeros.

Industria agroindustrial. La obtención de nuevas enzimas cada vez más baratas en este sector, capaces de operar en condiciones ambientales más variadas, ha permitido que los procesos microbiológicos sean económicamente rentables y competitivos en el uso de residuos agrícolas, principalmente lignocelulósicos, o bien que las grandes cantidades excedentes de almidón sean utilizadas para la obtención de energía, y/o de productos de fermentación de gran volumen.

Sector agrícola. El uso de plantas transgénicas está creciendo rápidamente en los países industrializados, y aún cuando esto ha encontrado reticencias en algunas comunidades, la realidad en términos ambientales ha sido que se ha reducido el consumo de insecticidas y herbicidas, con un aumento en la productividad agrícola y en el ingreso de los productores. En algunos otros casos, las nuevas propiedades de los productos vegetales transgénicos han disminuido el consumo energético en su procesamiento, o bien su nueva composición es tal que su rendimiento de transformación es mayor. Un área con crecimiento significativo es el uso de agrobiológicos. Tanto en la fertilización como en el control de plagas, estos productos son de carácter biodegradable, bastante específicos y su costo está disminuyendo rápidamente, lo que hará que su consumo aumente en el futuro.

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