Biodiesel da scarti vegetali grazie ai lieviti oleaginosi

Le crescenti preoccupazioni per l’esaurimento delle risorse fossili e i cambiamenti climatici hanno spinto la comunità scientifica ad orientare la propria ricerca in particolare verso la scoperta e l’ottimizzazione di processi per la produzione di energie rinnovabili. Il biodiesel ottenuto dalla bioconversione di biomasse, analogamente ad altri biocarburanti, rappresenta una fonte energetica rinnovabile in quanto dalla sua combustione non viene immessa nuova CO2 in atmosfera, ma la stessa quantità assorbita dalle piante durante la loro crescita, chiudendo così il ciclo naturale del carbonio.

Attualmente il biodiesel è prodotto su scala industriale a partire dall’olio vegetale estratto da colture oleaginose (es. girasole e soia) le quali però rientrano anche nella filiera alimentare dando luogo ad un dibattito di natura etica su quale sia l’utilizzo più giusto di queste biomasse, se per scopi energetici o alimentari.

Un’alternativa agli oli vegetali, studiata negli ultimi 20 anni circa, è rappresentata dall’olio di singola cellula (“Single cell oil”, SCO). Esistono infatti particolari microrganismi, definiti oleaginosi, in grado di accumulare lipidi fino al 70-80% della loro biomassa, su base secca. Delle 1600 specie di lievito conosciute più di 40 risultano essere oleaginose. Tra queste troviamo ascomiceti come Candida, Cyberlyndnera, Geotrichum, Kodamaea, Lipomyces, Magnusiomyces, Metschnikowia, Yarrowia; e basidiomiceti come Cryptococcus (Fig.1), Leucosporidiella, Pseudozyma, Rhodosporidium, Rhodotorula.

Lo studio dei lieviti oleaginosi ha una lunga storia: la loro capacità di accumulare lipidi è nota dagli anni ‘70, ma solo negli ultimi anni l’attenzione è stata focalizzata sullo sfruttamento di SCO per la produzione di biodiesel.

Figura 1: Immagine di Cryptococcus curvatus in cui è possibile osservare mitocondri (M) e corpi lipidici (L) (Holdsworth et al. 1988)

Tali lipidi presentano una composizione e un contenuto energetico paragonabili agli oli di origine vegetale e animale, ma la loro produzione non compete con le risorse alimentari, soprattutto se si basa su fonti di carbonio a basso costo come gli zuccheri di seconda generazione ottenuti dall’idrolisi di biomasse lignocellulosiche (es. canna comune, cardo).

Inoltre, l’olio di singola cellula dei funghi ha un ciclo di processo breve e la sua produzione non è soggetta a variazioni climatiche stagionali e cicliche.

L’obiettivo futuro della ricerca sarà quello di rendere economicamente competitivo il biodiesel rispetto ai carburanti di origine fossile, contribuendo alla crescita della bioeconomia mondiale e dei processi “green” rispettosi dell’ambiente.

 

 

Nicola di Fidio

Riferimenti

  • Rossi, M., Amaretti, A., Raimondi, S., Leonardi, A. 2011. Getting Lipids for Biodiesel Production from Oleaginous Fungi. Biodiesel – Feedstocks and Processing Technologies.
  • Holdsworth, J.E., Veenhuis, M., Ratledge, C. 1988. Enzyme Activities in Oleaginous Yeasts Accumulating and Utilizing Exogenous or Endogenous Lipids. Journal of General Microbiology. 134, 2907-29 15
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Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino, creatore ed amministratore di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Sono laureato in biologia e molto appassionato di tecnologia, cinema, scienza e fantascienza. Sono Siciliano ma vivo e lavoro in Basilicata come analista di laboratorio microbiologico presso una nota azienda farmaceutica. Ho creato il portale di Microbiologia Italia per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza. Potete trovare tutti i miei contatti al seguente link: https://linktr.ee/fcentorrino.

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