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Proyecto CarbaZymes: imitar la química de la naturaleza

Imitar la química de la naturaleza para procesos químicos eficientes y sostenibles. Ese es el objetivo de CarbaZymes, el proyecto europeo en el marco del programa H2020 que celebró una reunión de trabajo con la Comisión Europea hace unos días en Bruselas.

La unión Carbono-Carbono está en la base de la mayoría de las moléculas orgánicas y de muchos procesos, como la obtención de energía en la fotosíntesis de las plantas. Imagen: CSIC

En la reunión, liderada por el coordinador del proyecto, el profesor W.D. Fessner de la Universidad Técnica de Darmstadt (Alemania), participaron investigadores y gestores de las siete universidades y las siete empresas (seis de ellas PYMES) miembros del consorcio. En la reunión se presentaron los avances desarrollados hasta ahora.

El consorcio reúne una experiencia científica colectiva de más de 150 años en biocatálisis. El objetivo es revolucionar los métodos de producción en la industria química, escalarlos a nivel de demostración y ponerlos a punto con los socios industriales del proyecto para, posteriormente, poner los procesos en disposición de ser aplicados en la industria

La unión Carbono-Carbono natural   

Los métodos de síntesis química desarrollados imitan la naturaleza para obtener moléculas a partir de la unión Carbono-Carbono. Esta unión es la base de la mayoría de las moléculas orgánicas.

Por ejemplo, a partir del CO2 y la luz, y usando uniones Carbono-Carbono (fotosíntesis), las plantas biosintetizan el azúcar que necesitan como fuente de energía, y que utilizan como bloques de construcción para generar su propia biomasa y esqueleto de sustentación. O los microorganismos, los cuales se nutren de materia orgánica, que para ellos son fuentes de carbono. Lo hacen rompiendo primero los enlaces Carbono-Carbono de las moléculas más complejas, y luego sintetizan, de nuevo mediante reacciones de enlace Carbono-Carbono, otras moléculas de acuerdo a sus necesidades metabólicas.

Foto de familia de la reunión de Carbazymes en Bruselas. Pere Clapés, profesor de investigación del CSIC, explica: “Si somos capaces de aislar las enzimas que realizan estos procesos y de ponerlas en un reactor químico junto con las moléculas que esperamos unir, seremos capaces de obtener procesos de síntesis muy selectivos, que además requieran poca energía, y lleven a la formación de menos residuos químicos”. También, añade Clapés, podría ser una alternativa al uso de compuestos de origen petroquímico, a los catalizadores metálicos, o a procesos que requieren altas temperaturas y presiones.

La opción de conseguir una química industrial más eficiente y selectiva a partir de una enzima natural y condiciones muy suaves de reacción, como las que las enzimas catalizan en la naturaleza, es muy atractiva, tanto por la reducción de costos (se requiere menos energía), como por la seguridad y la limpieza del proceso.

El grupo de Moleculas Bioactivas y Biotransformación que dirige Pere Clapés en el Instituto de Química Avanzada de Cataluña (IQAC) del CSIC es uno de los participantes en este proyecto que tiene una financiación total de más de algo más de 9 millones de euros.

En este momento, los científicos trabajan para aplicar estos procesos a productos químicos de gran volumen industrial y, por otro lado, a productos de química de alto valor añadido. También trabajan para obtener moléculas intermediarias, a modo de piezas de puzle, que sirvan de base para que las industrias químicas puedan finalizar la obtención de las moléculas diana.

CarbaZymes: www.carbazymes.com

Twitter: @CARBAZYMES




 

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Imitar la química de la naturaleza para procesos químicos eficientes y sostenibles. Ese es el objetivo de CarbaZymes, el proyecto europeo en el marco del programa H2020 que celebró una reunión de trabajo con la Comisión Europea hace unos días en Bruselas.