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Uma solução renovável, viável e não poluente

Com a necessidade de mudar a matriz energética atualmente mais utilizada, o petróleo, países de todo o mundo se lançaram em busca de uma fonte alternativa. Brasil e Estados Unidos saíram na frente com o etanol, contudo hoje disputam a supremacia no mercado a partir do desenvolvimento de técnicas para viabilizar o uso desse combustível em larga escala. Para tentar resolver esse gargalo, pesquisadores estudam a produção do bioetanol, um “álcool” de segunda geração, produzido a partir de resíduos industriais.

Um dos grupos que pesquisa o assunto hoje no Brasil tem sede na Universidade Federal do Rio Grande do Norte, a partir da coordenação da professora Gorete Macedo. A UFRN participa de uma rede de inovação que congrega pesquisadores de todo o país em torno do mesma tema: o bioetanol. Em todo o Nordeste, os estudos da Rede são coordenados pela professora Gorete Macedo. Segundo a pesquisadora, esses estudos são fundamenta is para atingir um nível de desenvolvimento em termos de etanol suficiente para realizar uma transição entre o combustível fóssil, que é o petróleo, para as fontes de energia alternativa.

O Brasil já domina a produção de etanol comum, chamada “de primeira geração”, assim como os Estados Unidos. A diferença é que aqui a matéria-prima é a cana-de-açúcar e lá o milho. Apesar de tecnicamente não haver problemas, a possível expansão desse mercado de combustível poderia trazer problemas para a indústria alimentícia vinculada aos dois produtos. Caso a demanda pela produção de “álcool” aumente significativamente, poderá haver uma falta dos derivados alimentícios da cana e do milho (açúcar e amido). Dessa maneira, faz-se necessário uma nova forma de produzir, que não comprometa esse outro mercado.

A nova forma é o bioetanol, ou etanol de segunda geração. Ao invés de ter como fonte o melaço da cana, o bioetanol é produzido a partir de resíduos industriais. “Esta rota inclusive tr az benefícios ao meio ambiente por ser uma iniciativa que agrega valor ao que naturalmente seria descartado”, avalia a professora Gorete Macedo. O que falta para viabilizar economicamente essa produção é adaptar o processo de fermentação do resíduo industrial.

Há dois resíduos em estudo como possíveis matérias-primas da produção: o bagaço da cana, a casca do coco verde e o pedúnculo – o corpo – do Caju. Ambos são encontrados facilmente no Brasil, por fazerem parte de lucrativas cadeias produtivas, como a de produção de açúcar e a agroindústria do coco. Da mesma forma, esses resíduos são acumulados aos montes em território potiguar, já que o Estado tanto é produtor de cana quanto de coco. Os números apontados pela professora Gorete Macedo dão uma idéia do quanto é viável eleger os dois resíduos como possíveis fontes de energia.

O Brasil produz anualmente quatro bilhões de toneladas de bagaço de cana-de-açúcar como excedente. Como se sabe, o bagaço da cana é usada na s caldeiras das usinas para produzir a energia consumida no próprio processo. Além disso, em termos de casca de coco verde – não se leva em consideração o coco seco – descarta-se sete milhões de toneladas todos os anos. Somente no Rio Grande do Norte a produção da casca na agroindústria beira as 53 toneladas todos os dias. De acordo com Gorete Macedo, 70% do lixo urbano nas principais cidades litorâneas do Nordeste é formado por casca de coco verde.

Com esse panorama como pano de fundo, o Brasil se esforça para tornar o processo industrial de produção do bioetanol competitivo em termos financeiros, para expandir ainda mais o mercado de etanol, do qual já é o principal exportador. Além da UFRN, a Universidade Federal de Pernambuco, Universidade Federal Rural de Pernambuco, Universidade Federal do Ceará e Universidade Federal de Campina Grande participam das pesquisas, sem contar com as instituições do Sudeste, no Rio de Janeiro e em São Paulo. O financiamento é do CNPq e na UFRN existe uma parceria com uma empresa de produção de Caju do Ceará. A empresa, cujo nome não foi revelado, acena com a possibilidade de contrapartida financeira à pesquisa. A intenção, tanto do setor público quanto privado, é baratear duas fases dentro do processo de obtenção do bioetanol.

A ciência como forma de baratear custos

Os resíduos industriais, como o bagaço da cana e a casca do coco, têm características diferentes das encontradas no melaço, matéria-prima do etanol de primeira geração. Por isso, o processo de obtenção do combustível é diferenciado e, em algumas fases, mais caro do que o realizado hoje. Com as atuais ferramentas de produção do bioetanol não há viabilidade econômica para se produzir em larga escala. Seria um produto muito caro e, por isso, incapaz de se incorporar ao cotidiano dos produtores e consumidores, inviabilizando a substituição gradativa do petróleo. Para resolver a situação somente com ciência e tecnologia. “O objetivo é desenvolv er tecnologia nacional que torne esta produção mais barata”, resume Gorete Macedo

O processo clássico de obtenção do etanol conta com uma levedura que fermenta o melaço da cana e produz o álcool. Teoricamente, quando se fala no bioetanol seria a mesma coisa, mas os resíduos têm particularidades. Como se trata de um material sólido e mais complexo são necessárias três fases para se obter o bioetanol, contra somente uma no etanol comum. São elas: o pré-tratamento para abrir a fibra; a hidrólise, um processo de quebra do “açúcar” encontrado na fibra, que é complexo (celulose) enquanto a levedura precisa de um “açúcar” simples, como a glicose; e finalmente a fermentação em si. Baratear a segunda e a terceira fase são os principais desafios.

No caso da segunda fase, a hidrólise, é preciso encontrar uma enzima eficiente e barata. Atualmente, com a enzima industrial disponível, o processo é caro. Ainda há a possibilidade de uma hidrólise química, mas que não tem muita produtividade. Dessa forma, o grupo coordenado pela professora Gorete Macedo tenta encontrar uma enzima eficiente e barata para viabilizar em larga escala o bioetanol. “Uma das nossas apostas é utilizar pedúnculo do caju como substrato para produzir essa enzima”, explica Gorete Macedo. E complementa: “Temos resultados animadores, mas ainda não chegamos, nem qualquer outro grupo no Brasil, a um processo que produza enzimas com níveis de atividade competitivos, mas chegaremos lá”. Suécia e Estados Unidos já conseguiram resultados melhores, mas a enzima norte-americana não é usada em larga escala.

Além disso, a levedura utilizada no processo comum não se adapta bem às características dos resíduos industriais, o que também prejudica a produtividade. Os dois caminhos possíveis para resolver o gargalo são: encontrar uma nova levedura, mais adaptada ao trabalho com os resíduos, ou modificar as características da levedura atualmente utilizada a partir da biotecnologia. O Brasi l trabalha nos dois sentidos. “Temos dois problemas principais: conseguir uma enzima e uma levedura eficientes, produtivas. Ao mesmo tempo, pesquisamos o processo de fermentação em si”, encerra.

No lugar do ouro negro

A Europa fixou a meta de substituir 20% do combustível convencional, fóssil, como o petróleo, até 2020. A primeira meta era fazer essa substituição até 5% até o ano passado. A meta foi atingida.

Os Estados Unidos manifestam a mesma tendência. A Agência de Proteção Ambiental do Estados Unidos aprovou no ano passado a elevação na mistura de etanol na gasolina de 10% para 15%. Além disso, o governo subsidia a produção local, baseada na fermentação do milho, com U$ 0,54 por galão, o que provocou desavenças comerciais com o Brasil. O objetivo dos norte-americanos é proteger a produção local e dificultar a competição do etanol brasileiro nos Estados Unidos.

O Brasil produz:

4 bilhões de toneladas de bagaço de cana por ano; 7 milhões de toneladas de casca de coco verde por ano, sendo 53 toneladas por dia, somente no RN; 2 milhões de toneladas de pedúnculo de caju, por ano

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