Vés enrere Cap a una economia industrial circular mitjançant l’ús de la biologia sintètica

Cap a una economia industrial circular mitjançant l’ús de la biologia sintètica

El projecte europeu MADONNA, amb participació d'investigadors de la UPF, vol que els residus i els contaminants resultants de la indústria deixin de ser una càrrega per esdevenir un valor. S’introduiran, en les xarxes biològiques, reaccions químiques que no estan presents en la natura però que són pròpies de la indústria o l’enginyeria química.

15.02.2018

 

La Revolució Industrial va provocar grans canvis tecnològics, econòmics, socials i culturals, els quals van comportar, entre d’altres coses, l’aparició de la contaminació i la generació de residus procedents de la indústria i de la producció d’energia ―polímers plàstics, dissolvents químics, metalls, residus radioactius o gasos d’efecte hivernacle. Aquests han originat impactes significatius en els ecosistemes i en la nostra salut, i malgrat els avenços tecnològics i les estratègies de gestió adreçats a minimitzar-los, segons el Programa de les Nacions Unides per al Medi Ambient (UNEP) s’estima que són la causa de 19 milions de morts prematures al món.

Científics de la UPF participen en el projecte europeu MADONNA (Microbial deployment of new-to-nature chemistries for refactoring the barriers between living and non-living matter), que té per objectiu erradicar els residus i la contaminació industrials mitjançant l’ús de la biologia sintètica i la biotecnologia, i que explorarà possibles escenaris per convertir la indústria en un procés sostenible i cíclic. L’equip de la UPF està liderat per Ricard Solé, investigador ICREA del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut (DCEXS) de la UPFi membre de l’Institut de Biologia Evolutiva (IBE).

Tancar el cercle

"El planeta Terra ha evolucionat durant milers d’anys com un sistema cíclic en equilibri, mantingut, en última instància, per l’energia solar", explica Solé. La producció industrial, en canvi, pot entendre’s com un sistema metabòlic artificial en què les matèries primeres esdevenen productes. A diferència del metabolisme biològic o els cicles geoquímics del planeta, aquests processos són unidireccionals i no cíclics, i generen una gran quantitat de residus i contaminants dels quals només una petita fracció és retornada al sistema. MADONNA parteix dels principis de l’economia industrial circular i proposa traslladar reaccions pròpies de la biologia sintètica a les indústries amb l’objectiu que els residus i els contaminants puguin ser reutilitzats i el sistema esdevingui, per tant, cíclic. S’espera, doncs, que MADONNA doni com a resultat un nou model d’indústria sostenible en el qual els residus deixaran de ser una càrrega per passar a ser un valor.

Moltes reaccions químiques, com la captura del diòxid de carboni, es produeixen de forma natural. D’altres, com la degradació del plàstic o la fixació del nitrogen en presència d’oxigen, s’esdevenen a nivells insignificants o no tenen lloc a la natura. El canvi de paradigma que es proposa implica introduir, en les xarxes biològiques, reaccions químiques que no estan presents en la natura però que són pròpies de la indústria o l’enginyeria química. "Amb MADONNA, redissenyarem o, fins i tot, crearem reaccions químiques que no existeixen a la natura per recuperar els danys produïts en la biosfera, i per frenar l’impacte que l’activitat humana segueix exercint-hi", assegura Solé.

Tal com apunten els investigadors, "el manteniment de la nostra societat actual depèn, per una banda, del desenvolupament de nous productes capaços de dur a terme, de forma respectuosa amb el medi ambient i amb un cost energètic mínim, processos que pertanyen a l’àmbit de l’enginyeria química; i, per una altra banda, de la limitació de les emissions de gasos d’efecte hivernacle i residus químics que deterioren el nostre planeta". El projecte MADONNA vol fer front a aquest repte portant els processos de producció cap a un metabolisme bioquímic i allunyant-los del metabolisme estrictament industrial i aliè als processos biològics.

"El projecte tindrà un efecte transformador en la química industrial. En combinar les disciplines de la biologia, la química i l’enginyeria en l’àmbit de la indústria, MADONNA canviarà radicalment el panorama de la innovació biotecnològica", conclou Solé.

El projecte MADONNA té una durada de quatre anys i un pressupost total de prop de tres milions d’euros. Liderat pel Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), serà executat per un consorci de científics de diversos països. El finançament prové de la convocatòria FET Open – Future and Emerging Technologies, que forma part del programa Horizon 2020 de la Comissió Europea. La convocatòria s’adreça a línies d’investigació revolucionàries que es caracteritzin per la combinació de ciències multidisciplinàries avançades amb enginyeries d’avantguarda. 

Multimèdia

Categories:

ODS - Objectius de desenvolupament sostenible:

Els ODS a la UPF

Contact