Biotecnología del petróleo (página 2)

Biorrefinación

La biorefinación tiene como objetivo la
transformación del petróleo y del gas natural por
medio de biotecnologías para darles un valor agregado
que permita un desarrollo
sostenible, sustentable y respetuoso del medio
ambiente. La biorrefinación se encarga de cubrir
diversas necesidades que la refinación tradicional no
puede llevar a cabo, debido a los altos costos de
inversión y operación.

Los compuestos órganoazufrados, nitrogenados y
los metales
representan los constituyentes del petróleo
que contribuyen a la
contaminación ambiental, la lluvia
ácida, la corrosión de equipo y el envenenamiento de
catalizadores. En consecuencia, diversas investigaciones
que utilizan biotecnologías se han dirigido a la
reducción del contenido de éstos compuestos en los
combustibles. De esta forma, se han identificado varias cepas que
eliminan selectivamente los átomos de azufre (Ohshiro e
Izumi, 1999) y nitrógeno (Kilbane y col., 2000) en una 73
y 68 por ciento, respectivamente. Por otro lado, se
patentó recientemente un proceso para
eliminar los metales presentes en combustibles (vanadio y
níquel) por medio de biocatálisis (Xu y cols.,
1998). En la industria
petrolera, la valoración de los residuos de destilación y de crudo pesado presentan un
gran problema debido al presencia de asfaltenos.
Últimamente, laboratorios como el Oak Ridge Nacional
Laboratory, Lawrence Berkeley Nacional Laboratory y el IMP se han
interesado en el desarrollo de
biotecnologías biológicas para romper las estructuras
asfaltenicas (biocracking) en compuestos de menor peso molecular,
y así obtener un petróleo ligero fácilmente
procesable y de mayor valor (Premuzec, 1999).

Biopetroquímica

La biopetroquímica tiene como objetivo la
transformación de gas natural
(GLP), destilados y aceites residuales de refinería por
medio de biotecnologías limpias. Los procesos
biológicos permiten la obtención de unidades
estructurales y/o materiales con
cero efluentes y bajos requerimientos energéticos.
El
petróleo es fuente de energía y de unidades
estructurales para la elaboración de materiales
(petroquímicos) de mayor valor agregado.

Recientemente se ha planteado la relevancia del
petróleo como fuente de petroquímicos, en lugar de
fuente de energía (Monticello, 2000). Ejemplo de ello es
la producción de agentes emulsificantes a
partir de los productos de
degradación de la biodesulfuración de
combustibles fósiles (Lange, 1999); la producción
mediante biocatalizadores (lipasas) de monómeros
acrílicos, que son unidades estructurales muy
versátiles (Athawale, 2000). De igual manera, se han
identificado biocatalizadores, (microorganismos y enzimas) que
permiten reacciones de oxidación, hidroxiliación,
epoxidación, alquilación y polimerización
(Vasquez-Duhalt, 1999). La biocorrosión es uno de los
principales problemas
durante la producción de petróleo y gas. Es caudada
por el deterioro y/o degradación de materiales en las
instalaciones y líneas de producción. Además
de la industria petrolera, otras tales como la industria naval,
la ingeniería
civil y la industria eléctrica tienen repercusiones
económicas muy importante, debido a problemas de
corrosión (Beech, 1999).

Este fenómeno puede ocurrir por la presencia
directa o indirecta de bacterias,
algas, hongos, de forma
aislada o en consorcio (Iverson, 1987). Se conoce actualmente que
la producción microbiana de sulfuro es una reacción
clave en la corrosión. Los fenómenos iniciales que
determinan la adhesión microbiana a los materiales son
pocos conocidos. Por otro lado, se ha establecido que la
biocorrosión no depende de los parámetros
ambientales prevalecientes, sino del tipo de microorganismos
presentes. Actualmente, la investigación se ha centrado sobre todo en
el aislamiento e identificación de microorganismos
involucrados en la corrosión, utilizando técnicas
moleculares. Algunos de los géneros a los cuales se
atribuye este fenómeno son: hongos productores de ácidos,
bacterias sulfatoreductoras, bacterias que oxidan el azufre,
ferrobacterias y bacterias de manganeso. También se tienen
estudios sobre el papel que desempeñan las enzimas APS
sulfito reductasa e hidrogenasa en los fenómenos de
biocorrosión. La formación de biopeliculas, la
fisiología y ecología de las
bacterias sulfato reductoras ylos mecanismos de la
corrosión han sido así los factores más
estudiados (Hamilton, 1994).

Biotec. Emilio Lucas Carrillo

Santa Anita