Etanol

El etanol es probablemente la sustancia química con la que la humanidad ha mantenido la relación más larga y ambivalente. Su fermentación por levaduras (sobre todo Saccharomyces cerevisiae) a partir de azúcares se remonta al menos a -7000 en el Cáucaso y en China: registros arqueológicos tan antiguos como la sedentarización humana. La vía biotecnológica sigue siendo la dominante: C₆H₁₂O₆ → 2 C₂H₅OH + 2 CO₂ (ΔH = -68 kJ/mol), con un rendimiento máximo de ~12-15 % de alcohol antes de que la concentración inhiba a las propias levaduras. La destilación, perfeccionada por los alquimistas árabes en el siglo IX (Jabir ibn Hayyan), permite concentrar más allá de este límite hasta el azeótropo agua-etanol, a 95.6 % en volumen.

Biológicamente, el etanol es metabolizado por la alcohol deshidrogenasa (ADH) a acetaldehído y luego por la aldehído deshidrogenasa (ALDH) a acetato. El polimorfismo genético de la ALDH explica el «rubor asiático»: ~40 % de los asiáticos orientales portan una variante ALDH2*2 de actividad reducida, que acumula acetaldehído y provoca enrojecimiento, taquicardia y náuseas incluso con un consumo moderado. Esa misma acumulación es responsable de la mayor parte de los efectos cancerígenos del consumo crónico (hígado, vías otorrinolaringológicas).

En la industria, el etanol reparte su mercado entre tres usos: ~75 Mt/año de bioetanol combustible (sobre todo Brasil y Estados Unidos, a partir de caña de azúcar o de maíz), ~20 Mt/año de etanol industrial sintético (a partir de etileno por hidratación) y el resto para bebidas y química. La vía de la biorrefinería de etanol celulósico (a partir de paja o miscanto) sigue limitada por el coste de las enzimas, el principal cuello de botella tecnológico del siglo XXI para descarbonizar los biocombustibles.