En un trabajo colaborativo, investigadores chilenos e internacionales liderados por Felipe Scott, académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, buscan producir compuestos químicos desde fuentes renovables como el hidrógeno verde y el dióxido de carbono.
La investigación es parte de un trabajo colaborativo con especialistas nacionales e internacionales entre los que se encuentran el profesor Raúl Conejeros, Ingeniero Civil Bioquímico de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, el profesor Alberto Vergara de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas la Universidad de los Andes y un equipo dedicado a la caracterización experimental y la ingeniería genética de cepas, además de colaboradores españoles, franceses y de Estados Unidos.
Felipe Scott, académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los Andes y su equipo de investigación, han descubierto mediante secuenciación genómica, simulaciones computacionales y experimentación en laboratorio, que una bacteria llamada Azohydromonas lata (conocida antes como Alcaligenes latus) puede editarse genéticamente para convertir gases contaminantes como el CO₂ y el hidrógeno verde en sustancias útiles para la industria, entre ellas, isopropanol. Este hallazgo representa un gran avance en biotecnología aplicada para el combate de la crisis climática, como señala el académico Felipe Scott en el reportaje publicado para Congreso Futuro.
Felipe Scott se adjudicó un Fondecyt Regular 2025 por su proyecto “Increasing isopropanol and (R)-1,3-butanediol yields and titers from H2, CO2, and O2 via pathways orthogonalization and the coupling of enzyme/pathways properties to cell growth as a selection proxy”, con el objetivo de demostrar que es factible desarrollar la tecnología y conocimientos necesarios para producir metanol, un alcohol con amplio uso industrial, precursor para la elaboración de combustibles de aviación y solventes para la industria química, como explicó Scott en entrevista en Revista Qué Pasa en La Tercera.
Este proceso no sólo permite reutilizar gases que normalmente se liberarían a la atmósfera y contribuyen con el calentamiento global, sino que también podría ayudar a crear combustibles con una huella de carbono mucho menor. Es decir, que no aporten más contaminación al medioambiente.
“Nuestros estudios muestran que este tipo de tecnología incluso podría llegar a ser carbono-negativa, en la medida en que la energía eléctrica utilizada para la producción de hidrógeno verde sea renovable y el resto de los insumos necesarios para la producción también tengan baja huella de carbono. Responder a si será o no carbono neutral, implica la realización de una evaluación técnica y económica de una hipotética planta productiva, cosa que está en curso”, afirma el investigador.
El objetivo final es demostrar que es posible producir isopropanol, un alcohol de uso industrial que podría ser clave para la fabricación de combustibles sostenibles para la aviación, a través del desarrollo biotecnológico de estas bacterias. Según el investigador, el proceso podría ser muy beneficioso si se usa energía renovable (como solar o eólica) para generar el hidrógeno verde que la bacteria necesita. Así se asegura que todo el proceso tenga baja o nula contaminación.
Felipe Scott, académico de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de los AndesEl proyecto se basa en aplicar conceptos de vanguardia en ingeniería metabólica -que busca mejorar las propiedades celulares al modificar o reprogramar las vías metabólicas de un organismo para modificar la expresión de genes específicos- como la ortogonalización de vías metabólicas y la división del trabajo celular, a través de simulaciones computacionales. Posteriormente, estas rutas serán implementadas en bacterias mediante técnicas de selección que acoplan las reacciones metabólicas al crecimiento celular, usando enzimas que no existen en la naturaleza. Como caso de estudio, se utilizará la bacteria Azohydromonas lata, capaz de convertir hidrógeno y dióxido de carbono en un intermediario clave (llamado 3-hidroxibutirato), que luego será transformado en productos finales por cepas de Escherichia coli genéticamente modificadas.
“Apunta a una alternativa sostenible frente a los procesos petroquímicos tradicionales. A través de la conversión biológica del dióxido de carbono en compuestos de valor industrial, no solo se disminuye la huella de carbono, sino que también se abre una nueva vía para aprovechar el carbono atmosférico”, señala Scott. Esta propuesta tiene un impacto directo en la descarbonización de la industria química, la promoción de procesos alineados con la bioeconomía circular y la optimización de la captura y uso de carbono.
Actualmente, Felipe Scott también participa en otras investigaciones, como el proyecto Anillo ATE 220045 sobre bioproducción a partir de dióxido de carbono e hidrógeno, la remoción de contaminantes atmosféricos mediante biofiltros y nuevas aplicaciones de ingeniería metabólica para bioprocesos industriales.
Un proyecto Fondecyt Regular recientemente adjudicado por el Felipe Scott busca usar inteligencia artificial y análisis de grandes cantidades de datos para entender mejor a estas bacterias y mejorar más su rendimiento.
Felipe Scott ya ha liderado varios estudios sobre este tipo de tecnologías y trabaja con centros de investigación en países como Francia, Japón, España y Estados Unidos, siempre buscando nuevas formas de usar la ciencia para crear soluciones sostenibles.