Laboratório de Campinas desenvolve processo para baratear bioetanol

G1, em 15/11/2014

 

Custo de enzimas usadas na produção pode reduzir em 5 vezes, diz CTBE. Destaque é para estudo de fórmulas matemáticas que otimizam produção.

 

A produção de bioetanol de segunda geração, combustível gerado a partir do bagaço e da palha da cana-de-açúcar, deverá ficar cinco vezes mais barata em aproximadamente três anos. A aposta é do orientador do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE) de Campinas (SP), José Geraldo Pradella, que concentra esforços em quatro pesquisas sobre essa versão do etanol. O estudo que ganhou destaque utiliza fórmulas matemáticas capazes de otimizar a produção da fonte de energia, o que a deixaria mais barata.

A produção deste tipo de bioetanol está em fase de estudo Brasil afora e por muito tempo se mostrou inviável por causa do alto custo das enzimas utilizadas na pesquisa (substâncias indispensáveis no processo de fabricação) que costumam ser importadas pelos laboratórios, segundo Pradella. No CTBE, os pesquisadores já conseguem produzir as próprias enzimas necessárias para a produção do bioetanol no laboratório.

 

Cultivo do fungo em estudo na modelagem matemática (Foto: Deise Juliana da Silva Lima / CTBE)
Cultivo do fungo em estudo na modelagem matemática (Foto: Deise Juliana da Silva Lima / CTBE)

 

O diferencial, agora, é a análise de um novo fungo (microorganismo necessário para a produção das enzimas) que pode ser “melhorado” com a ajuda de cálculos. O Trichoderma harzianum foi isolado na Amazônia pela pesquisadora do CTBE Priscila Delabona em parceria com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) e tem apresentado maior potencial no estudo.

Para Pradella, com o desenvolvimento dessa pesquisa, em três anos seria possível gerar uma competitividade entre as enzimas produzidas no laboratório e as comercializadas no mercado. “Hoje as enzimas custam U$ 15 a U$ 20 dólares o litro. A ideia é baixar para U$ 3 a U$ 4 dólares o litro”, explica o orientador.

O CTBE foi ificialmente inaugurado em 2010 e deu andamento a pesquisas iniciadas desde 2008. O laboratório, que tem como carro-chefe os estudos sobre etanol de segunda geração, recebe investimentos do Ministério da Ciência Tecnologia e Inovação, além de instituições públicas de fomento à pesquisa e de parcerias com empresas. O orçamento previsto para este ano é de cerca de R$ 37 milhões.

 

Pesquisador Lucas Gelain desenvolve projeto em parceria com a Unicamp (Foto: Antonio Scarpinetti / Unicamp)
Pesquisador desenvolve projeto em parceria com a Unicamp (Foto: Antonio Scarpinetti / Unicamp)

 

Modelagem matemática
A redução prevista no custo do bioetanol de segunda geração se torna possível com a evolução do estudo sobre fórmulas matemáticas capazes de otimizar a produção das enzimas. Em parceria com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), o pesquisador Lucas Gelain, de 26 anos, desenvolveu uma modelagem matemática capaz de calcular e determinar como o fungo Trichoderma harzianum pode produzir mais enzimas do que produziria em condições normais.

“As fórmulas vão descrever o crescimento desse fungo e o consumo de celulose a partir do bagaço e das enzimas que produz. Estamos modificando os meios de cultura do fungo, mutações, e com a modelagem desenvolvemos estratégias para aumentar a produção”, conta o pesquisador após dois anos mergulhado no tema no mestrado em engenharia química.

Para o orientador Pradella, definir a melhor condição para a produção de enzimas é essencial. “A gente quer produzir a maior quantidade no menor tempo e com menos quantidade possível de material”, afirma.

Essa pesquisa integra um grupo de quatro estudos sobre etanol de segunda geração, segundo o orientador Pradella. As outras três pesquisas estão focadas no desenvolvimento de microorganismos hiperprodutores de enzimas, na formulação de um coquetel de proteínas para o processo de fermentação que vai gerar o combustível, e trabalhos aplicados na ampliação da escala de produção, com foco nas indústrias de cana.

 

Biorreatores utilizados na produção de enzimas para etanol de segunda geração (Foto: Giancarlo Giannelli / CTBE)Biorreatores utilizados na produção de enzimas para etanol de 2ª geração (Foto: Giancarlo Giannelli / CTBE)

 

Mais combustível com menos cana
O barateamento da produção do combustível se deve ao uso do bagaço da cana, que afasta a necessidade de aumentar as áreas de plantio, e a todo o processo de otimização na produção das enzimas desenvolvido no CTBE em parceria com a Unicamp.

“A economia acontece porque o uso do bagaço já baixa o custo, não precisa aumentar a área de plantio pra fabricar o álcool. Outro fator é aumentar a produção da enzima a partir da mesma quantidade de bagaço”, explica Gelain.

Para o pesquisador, participar da viabilização de um combustível renovável significa muito para o futuro, já que reduz a dependência do petróleo e causa menos impacto no meio ambiente. “O bioetanol não se forma dependente dele [petróleo]. Além disso, a combustão do bioetanol gera menos poluentes, reduzindo os gases que provocam o efeito estufa”, defende.

Dois combustíveis em uma unica usina
A ideia, segundo o pesquisador, é uma mesma usina ser capaz de produzir o etanol comum e o de segunda geração nos próximos anos com a tecnologia desenvolvida no CTBE.

“Assim que atingir a produção ideal de enzimas a gente vai experimentar numa escala maior para testar, então, numa usina de cana”, diz Gelain, que pretende seguir com o desenvolvimento do projeto no doutorado.

 

Repercussão: UDOP e Biocana

 

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