He aquí una idea: el futuro de la ingeniería química pasa por la biotecnología.

Bueno, quizá sea un poco exagerado. La ingeniería química "tradicional" aún tiene mucho que decir: nos quedan años para dejar de depender el petróleo, para no basar nuestra capacidad productiva en los fertilizantes; nos queda mucho trabajo que hacer en la optimización de procesos químicos o en la síntesis de catalizadores más eficientes. Hay posibilidades que aún se están empezando a explorar en cuanto al aprovechamiento de residuos y la recreación de procesos bajo un punto de visto más eficiente.

Sin embargo, si habéis tenido algún contacto con la ingeniería bioquímica os habréis dado cuenta del increíble potencial con el que contamos: procesos más limpios, más rápidos y eficientes; reducción en el uso de disolventes y ahorro más que sustancial en los consumos energéticos son solo algunas de las ventajas que esta rama nos ofrece.

Pero ¿de qué estamos hablando? ¿Qué es la ingeniería bioquímica?

Un proceso biotecnológico es complejo, pues puede comprender todas las etapas desde que se identifica genoma útil y se diseña un organismo mediante ingeniería genética hasta que éste se utiliza en la producción a escala industrial. La ingeniería bioquímica es indispensable en este proceso y a lo largo de la serie de artículos que comienza aquí intentaremos entender por qué.

El ingeniero químico (o mejor, bioquímico) puede ser útil desde varios puntos de vista. En primer lugar, las células y enzimas que caracterizan a los procesos bioquímicos se comportan de manera muy diferente en un laboratorio que en un equipo a gran escala. Las técnicas de escalado son prioritarias para poder especificar y diseñar los procesos industriales a partir de datos de laboratorio, y mucha investigación se está centrando en identificar estas relaciones. Mientras más transferibles sean los resultados de una escala a otra, más bajos serán los costes de investigación e implantación de la escala industrial.

Por otro lado, el diseño y la operación de los equipos de proceso requieren conocimientos y experiencia específicos. Por ejemplo, la transmisión de oxígeno o la agitación tienen mucha más importancia que en los procesos químicos. La esterilización tiene que ser tenida en cuenta en todo el proceso; en muchas ocasiones, los productos son especialmente sensibles a la temperatura o a los esfuerzos de cizalla. Los métodos de purificación son más específicos y requieren una inversión enorme. Tanto es así que en muchos países ya existen los estudios concretos de “ingeniería bioquímica”.

Utilizar microorganismos o enzimas en procesos de fabricación no es algo novedoso: el vino, el pan o el yogur solo pueden conseguirse mediante la acción de levaduras o bacterias que dan lugar a ciertos productos a partir de otros existentes en la materia prima. Estos procesos se han ido ampliando y refinando para dar lugar a productos tan variados como biomasa, hidrocarburos, proteínas, vacunas, hormonas y otros medicamentos.

Como dije al principio, aún falta mucho para que la biotecnología alcance a los procesos químicos “tradicionales” y muchas de las ideas están en fase de investigación. Sin embargo, con un poco de suerte, cada vez podremos contar con un abanico de procesos y opciones más amplio.

No dejéis de leer, pues pronto hablaremos de las operaciones unitarias más comunes y distintivas de la ingeniería bioquímica, de los parámetros de diseño más importantes que tener en cuenta. También de qué ventajas e inconvenientes pueden presentar estos procesos. Y, por supuesto, veremos algunas de las aplicaciones más interesantes y prometedoras de la rama. No os lo perdáis, ¡quizá algún día os toque trabajar con microbios!