Cientistas buscam acelerar decomposição de biomassa

Os cientistas do Laboratório Nacional de Oak Ridge, pertencente ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, usaram supercomputadores e tecnologia de dispersão de nêutrons para entender melhor como um solvente orgânico e a água trabalham juntos para decompor a biomassa da planta, criando um caminho para melhorar significativamente a produção de biocombustíveis e bioprodutos renováveis. 

A descoberta, publicada no Proceedings da Academia Nacional de Ciências dos EUA, conseguiu entender um mecanismo em nanoescala anteriormente desconhecido que ocorre durante a desconstrução da biomassa e identifica as temperaturas ideais para o processo. "A compreensão desse mecanismo fundamental pode ajudar no projeto racional de tecnologias ainda mais eficientes para processar a biomassa", disse Brian Davison, cientista chefe para biologia de sistemas e biotecnologia. 

A produção de biocombustível a partir de material vegetal exige a decomposição de seus componentes poliméricos de celulose e hemicelulose em açúcares fermentáveis enquanto remove a lignina intacta, um polímero estrutural que também é encontrado nas paredes das células vegetais e pode ser usado para elaborar bioprodutos de alto valor agregado, como plásticos. Os produtos químicos líquidos conhecidos como solventes são frequentemente usados neste processo para dissolver a biomassa em seus componentes moleculares. 

Em combinação com a água, um solvente chamado tetra-hidrofurano, ou THF, é particularmente eficaz na quebra da biomassa. Descoberta por Charles Wyman e Charles Cai, da Universidade da Califórnia, em Riverside, durante um estudo apoiado pelo Centro de Ciências BioEnergy do DOE no ORNL, a mistura THF-água produz altos rendimentos de açúcares, preservando a integridade estrutural da lignina no uso em bioprodutos.