Una alianza entre científicos de las Universidades de Stanford y Northwestern ha desarrollado un sistema biológico que permite capturar el CO₂ y transformarlo en otros productos químicos.
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Daniel Pellicer Roig
Biotecnólogo especializado en biomedicina y enfermedades raras
nationalgeographic.com.es/22 de Diciembre de 2025
Si a la humanidad se le ha dado bien una tarea a lo largo de toda su historia es la de resolver puzles. Ejemplos hay por doquier, desde la creación de las primeras herramientas para alimentarnos de forma eficiente y sobrevivir en una naturaleza implacable, hasta la posterior transformación de una parte importante del mundo en el que vivimos para adaptarlo a nuestra especie. Estos puzles han sido el germen de las civilizaciones y el estilo de vida actual, pero también vienen asociados a costes que el planeta ha tenido que asumir. Uno de los más graves es el rápido aumento del nivel de CO₂.
Los datos están disponibles para todo el mundo gracias a observatorios como el LOAA, en Hawái, que llevan haciendo mediciones desde hace más de 5 décadas. En ese tiempo, los niveles de CO₂ se han incrementado en más de un 30 %, ya que han subido de 320 partes por millón hasta casi rozar las 430. Por ello, aunque ha habido periodos anteriores en los que las concentraciones de CO₂ eran superiores a las actuales, lo que preocupa a la comunidad científica es la velocidad del cambio.
No existen registros anteriores de que hayan sucedido cambios tan súbitos en el clima global, por lo que las especies actuales, que han evolucionado para acorde al clima actual, pueden enfrentarse a retos a los que no puedan adaptarse a tiempo y acabar extinguiéndose. Por ello, muchos de los laboratorios actuales están tratando de resolver el gran rompecabezas que amenaza la vida actual: ¿Qué puede hacer la humanidad para que la Tierra siga siendo habitable? La respuesta está en los organismos que llevan usando este recurso durante millones de años.
En un sorprendente artículo publicado en Nature Chemical Engineering, investigadores de las universidades de Stanford y Northwestern han desarrollado un sistema en el que, con 5 pasos, pueden desarrollar materias primas interesantes para la industria a partir de CO₂. Para ello, han utilizado de base moléculas que existen en la naturaleza y les han aplicado ingeniería genética para lograr que sean lo más eficientes posibles a la hora de tomar y transformar esta molécula en otras más útiles.
Transformar el CO₂ componentes aptos para la vida
“Si queremos abordar este desafío global, necesitamos urgentemente nuevas vías para la fabricación de productos con emisiones negativas de carbono.” Explica Ashty Karim, investigador de la Universidad de Northwestern y codirector del estudio. “Aunque la naturaleza ha desarrollado varias vías para metabolizar el CO₂, es incapaz de seguir el ritmo del rápido aumento de la cantidad de CO₂ en la atmósfera”, afirma. “Inspirándonos en la naturaleza, buscamos utilizar enzimas biológicas para convertir el formiato derivado del CO₂ en materiales más valiosos. Dado que en la naturaleza no existe un conjunto de enzimas que pueda hacerlo, decidimos diseñar uno».
El equipo ha denominado a este descubrimiento ReForm, y unido a otras tecnologías existentes tiene un enorme potencial para poder lograr la ansiada economía circular, un sistema industrial en el que se aprovechan todos los desperdicios. “ReForm puede utilizar fácilmente diversas fuentes de carbono, como el formiato, el formaldehído y el metanol”, afirma Michael Jewett, codirector del estudio desde la Universidad de Stanford. Y en este punto se encuentra la convergencia de otras tecnologías ya que, al combinar electroquímica y biología sintética ya es viable tomar CO₂ del aire, transformarlo en metanol verde y, de ahí, incorporarlo de forma eficiente a la industria. “Prevemos que las tecnologías híbridas que integran lo mejor de la química y lo mejor de la biología proporcionarán nuevas direcciones transformadoras para un futuro eficiente en carbono y energía”, explica Jewett.
Donde esté más concentrado, más sencillo
De momento pretenden comenzar a generar productos a partir de una molécula llamada formiato (HCO₂¯). Aunque se trata de una molécula orgánica, existen muy pocos organismos que la aprovechen de forma eficiente para crear sus estructuras, y los pocos que hay son muy complicados de cultivar a gran escala. Por ello, han decidido tomar las enzimas que emplean y usarlas fuera de las bacterias. “Es como abrir el capó de un coche y quitar el motor” dijo Jewett. “Después, podemos utilizar ese motor para cualquier otra cosa, libres de las limitaciones del coche”.
Así, han logrado convertir el formiato inicial en otra molécula denominada acetil-CoA y de ahí en malato, que ya se puede aprovechar desde la industria química para producir un sinfín de productos. Entre ellos se encuentra la producción de bioelectricidad y de bioplásticos, lo que ayudaría a dejar de depender de los combustibles fósiles.
Karim tiene muy presente el futuro de esta tecnología, y ve que su adopción puede ser vital para las generaciones venideras. “Podemos imaginar que este trabajo puede ir en varias direcciones”, explica. “Nos gustaría optimizar esta ruta metabólica y explorar otros diseños que permitan que la transformación del carbono sea más eficiente”. Además, las mismas herramientas que han empleado podrían usarse para desarrollar otro tipo de enzimas. “Nos da esperanza para un futuro donde podremos combinar múltiples tecnologías, biológicas y abiológicas, de formas únicas para encontrar nuevas soluciones”.
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