Para além do etanol de segunda geração
Nova levedura geneticamente modificada pode dobrar produtividade do bagaço de cana
Nova levedura geneticamente modificada pode dobrar produtividade do bagaço de cana
Ao mesmo tempo em que o mundo se aproxima de produzir comercialmente o etanol de segunda geração, a ciência e as empresas já olham adiante. As primeiras usinas de segunda geração vão usar parte da celulose de resíduos, como palha de milho e bagaço de cana-de-açúcar, para produzir etanol. O passo seguinte é usar uma outra parte da celulose desses resíduos, que as primeiras tecnologias comerciais não conseguem converter em álcool
Ao mesmo tempo em que o mundo se aproxima de produzir comercialmente o etanol de segunda geração, a ciência e as empresas já olham adiante. As primeiras usinas de segunda geração vão usar parte da celulose de resíduos, como palha de milho e bagaço de cana-de-açúcar, para produzir etanol. O passo seguinte é usar uma outra parte da celulose desses resíduos, que as primeiras tecnologias comerciais não conseguem converter em álcool
Parece um salto simples, mas devido aos seus impactos na produtividade, poderá ser um avanço equivalente a uma terceira geração do etanol. Hoje, só o açúcar dos vegetais é transformado em álcool. A segunda geração tradicional, que está perto da escala comercial, vai transformar apenas as moléculas de seis átomos de carbono (C6) da celulose em etanol. Em um horizonte de uma década, ou talvez menos, será possível produzir também com outra parte da celulose – as moléculas de cinco carbonos (C5).
“Quando se viabilizar comercialmente a conversão de C5 e C6 em etanol, de fato teremos um salto significativo”, avalia o gerente geral de produtos do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), Luiz Antonio Dias Paes. “Mas o etanol celulósico (de segunda geração) já é um grande salto em si”, completa.
Biotecnologia
Para conseguir fermentar as moléculas C5, transformando-as em álcool, a ciência lançou mão da biotecnologia. A engenharia genética já conseguiu criar pelo menos uma levedura geneticamente modificada capaz de fazer essa proeza, segundo Frank Nadimi, diretor da DSM. A empresa holandesa produz insumos para as indústrias de saúde, alimentos e química, e adquiriu em julho de 2011 uma companhia que desenvolveu uma levedura capaz de fermentar as moléculas C5 e C6 ao mesmo tempo.
Isso não quer dizer que a tecnologia está pronta. Pelo contrário. Agora é que começam anos de melhoria nessas leveduras, que nada mais são do que fungos, como o bolor. Assim como há as leveduras que transformam cevada e água em cerveja e as que fazem os bolos crescerem no forno, há aquelas que transformam açúcar e celulose em álcool. É preciso adaptar as leveduras aos caldos em que elas vão ter que “trabalhar”, para que elas sejam resistentes e produtivas.
Oportunidade brasileira
No Brasil, a produtividade do etanol de cana pode disparar com o uso das moléculas C5 e C6. O bagaço tem cerca de dois terços de celulose e um terço de lignina, uma espécie de cola que mantém as fibras juntas e faz as plantas ficarem de pé. Desses dois terços de celulose, cerca de metade é de moléculas C5 e a outra metade é C6. Por isso, usar os dois tipos de molécula com eficiência para gerar etanol significaria uma produção adicional muito maior.
Para se ter uma ideia, basta ver que hoje, cada tonelada de cana-de-açúcar gera em média 80 litros de combustível. No etanol de segunda geração tradicional, usando as moléculas C6 do bagaço, cada tonelada de cana passará a produzir 140 litros de etanol. “Com ótimo sistema, usar C5 e C6 pode elevar esse volume em 50%, no mínimo, sendo conservador”, garante Nadimi.
A DSM está trabalhando com a “superlevedura” nos Estados Unidos, onde a palha e as espigas de milho serão as matérias-primas do etanol de segunda geração. Mas devido ao grande potencial do bagaço de cana no Brasil, a companhia pretende trazer em breve os testes para o País.
“A grande vantagem do etanol de segunda geração é usar a mesma infraestrutura já existente. Construir uma nova usina exige grandes obras, terras e mão de obra”, explica Nadimi. “É possível aproveitar a terra melhor do que fazemos hoje.”
“Quando se viabilizar comercialmente a conversão de C5 e C6 em etanol, de fato teremos um salto significativo”, avalia o gerente geral de produtos do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), Luiz Antonio Dias Paes. “Mas o etanol celulósico (de segunda geração) já é um grande salto em si”, completa.
Biotecnologia
Para conseguir fermentar as moléculas C5, transformando-as em álcool, a ciência lançou mão da biotecnologia. A engenharia genética já conseguiu criar pelo menos uma levedura geneticamente modificada capaz de fazer essa proeza, segundo Frank Nadimi, diretor da DSM. A empresa holandesa produz insumos para as indústrias de saúde, alimentos e química, e adquiriu em julho de 2011 uma companhia que desenvolveu uma levedura capaz de fermentar as moléculas C5 e C6 ao mesmo tempo.
Isso não quer dizer que a tecnologia está pronta. Pelo contrário. Agora é que começam anos de melhoria nessas leveduras, que nada mais são do que fungos, como o bolor. Assim como há as leveduras que transformam cevada e água em cerveja e as que fazem os bolos crescerem no forno, há aquelas que transformam açúcar e celulose em álcool. É preciso adaptar as leveduras aos caldos em que elas vão ter que “trabalhar”, para que elas sejam resistentes e produtivas.
Oportunidade brasileira
No Brasil, a produtividade do etanol de cana pode disparar com o uso das moléculas C5 e C6. O bagaço tem cerca de dois terços de celulose e um terço de lignina, uma espécie de cola que mantém as fibras juntas e faz as plantas ficarem de pé. Desses dois terços de celulose, cerca de metade é de moléculas C5 e a outra metade é C6. Por isso, usar os dois tipos de molécula com eficiência para gerar etanol significaria uma produção adicional muito maior.
Para se ter uma ideia, basta ver que hoje, cada tonelada de cana-de-açúcar gera em média 80 litros de combustível. No etanol de segunda geração tradicional, usando as moléculas C6 do bagaço, cada tonelada de cana passará a produzir 140 litros de etanol. “Com ótimo sistema, usar C5 e C6 pode elevar esse volume em 50%, no mínimo, sendo conservador”, garante Nadimi.
A DSM está trabalhando com a “superlevedura” nos Estados Unidos, onde a palha e as espigas de milho serão as matérias-primas do etanol de segunda geração. Mas devido ao grande potencial do bagaço de cana no Brasil, a companhia pretende trazer em breve os testes para o País.
“A grande vantagem do etanol de segunda geração é usar a mesma infraestrutura já existente. Construir uma nova usina exige grandes obras, terras e mão de obra”, explica Nadimi. “É possível aproveitar a terra melhor do que fazemos hoje.”
