Fábrica de células para la obtención de bioenergía

Abstract

La producción de bioenergía a partir de biomasa representa una solución prometedora para mitigar los problemas de contaminación. Esta revisión narrativa explora el estado del arte de las "fábricas de células", estrategia biotecnológica que emplea microorganismos, como levaduras, bacterias y microalgas, para la bioconversión en bioenergía. Para ello, se analizaron los principales hallazgos recientes en ingeniería genética y metabólica que han permitido mejorar significativamente el rendimiento de estos microorganismos. Además, se destaca el enfoque en biorrefinerías y economía circular para aprovechar desechos orgánicos y residuos agroindustriales como materia prima sostenible. Se pudo evidenciar novedosas técnicas biotecnológicas, que han revolucionado la capacidad de diseñar microorganismos optimizados para la producción industrial de bioenergía. Estos avances promueven el cumplimiento de Objetivos de Desarrollo Sostenible relacionados con seguridad energética, mitigación del cambio climático, producción y consumo responsables, e innovación. Sin embargo, actualmente, persisten desafíos en cuanto a la producción de bioenergía. Entre estos se destacó la escalabilidad, costos, y evaluación de impactos ambientales y socioeconómicos. Sobre esta base, se recomienda que futuras investigaciones se centren en la integración de técnicas vanguardistas dentro de la industria, así como nuevas estrategias de ingeniería metabólica que optimicen las fábricas celulares, a gran escala.

Bioenergy production from biomass represents a promising solution to mitigate pollution problems. This narrative review explores the state of the art of cell factories, a biotechnological strategy that employs microorganisms, such as yeasts, bacteria, and microalgae, for bioconversion into bioenergy. The main recent findings in genetic and metabolic engineering that have significantly improved the performance of these microorganisms were analyzed. Moreover, the focus on biorefineries and circular economy to take advantage of organic waste and agro-industrial residues as a sustainable feedstock was highlighted. Novel biotechnological techniques were evidenced, which have revolutionized the ability to design optimized microorganisms for industrial bioenergy production. These advances promote the fulfillment of Sustainable Development Goals related to energy security, climate change mitigation, responsible production and consumption, and innovation. However, challenges currently persist regarding bioenergy production, including scalability, costs, and assessment of environmental and socioeconomic impacts. Based on this, it is recommended that future research should focus on integrating cutting-edge techniques within the industry, as well as new metabolic engineering strategies that optimize cell factories on a large scale.