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Cenário XXI - Etanol celulósico

Publicado em 26 novembro 2010

Por Inaê Miranda

O aumento da produção brasileira do etanol sem a necessidade de alterar a extensão das plantações de cana-de-açúcar pode está muito próximo. Uma equipe do Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol (CTBE), em Campinas, desenvolve uma nova estratégia de aproveitamento da palha e do bagaço, descartados na produção do biocombustível. O novo método tem como base a utilização do plasma e pode aumentar em até 40% a produção de álcool. O projeto tem o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp).

A obtenção do álcool celulósico é conhecida e já foi utilizada na Segunda Guerra Mundial. Mas o produto não chegou ao mercado por ser obtido por meio de processos caros. O desafio dos pesquisadores é tornar a extração mais barata. De acordo com o pesquisador e coordenador do projeto, Marco Aurélio Pinheiro Lima, do CTBE, existem dois métodos conhecidos capazes de decompor a celulose, mas eles ainda são economicamente inviáveis para os produtores.

"Um dos processos é o químico, no qual são utilizados ácidos para quebrar as ligações químicas e libertar os açúcares existentes na palha e bagaço", explica Lima. O outro, segundo o pesquisador, é biológico. Neste, são utilizadas enzimas encontradas nos aparelhos digestivos de cupins e animais ruminantes para decompor as moléculas. "Nesse método, a gente aprende com a própria natureza maneiras de quebrar a celulose para libertar esses açucares e produzir mais etanol", afirma Lima.

Além de já trabalhar em pesquisas com os métodos químicos e biológicos, o CTBE é pioneiro em uma nova vertente, que é liberação de açúcares da celulose por meio de bombardeio de cargas elétricas geradas por plasma, gás ionizado considerado o quarto estado da matéria. Segundo Lima, esta seria a forma física de obtenção do etanol de segunda geração e, com estudos futuros pode se tornar uma das mais econômicas.

Com o plasma é possível controlar parâmetros como pressão e quantidade de energia para que essa descarga elétrica arrebente as moléculas com cuidado e de forma seletiva. "O que o laboratório está fazendo é desenvolvendo essa estratégia e aprendendo como o plasma pode nos auxiliar a quebrar de maneira controlada elementos do bagaço e da palha para o aumento da produção de etanol", explica.

Para o desenvolvimento do projeto, o CTBE tem um laboratório e uma equipe, sob a supervisão do físico experimental responsável Jayr Amorim Filho. "Eles já estão submetendo o bagaço e a palha ao plasma e estudando o quanto conseguem controlar as reações químicas a partir disso. É uma pesquisa que está iniciando, mas é muito promissora por diversos motivos", diz Lima.

De acordo com ele, o plasma já foi aplicado em outras áreas para situações semelhantes com sucesso alto. "Essa nova rota também é promissora porque o plasma que estamos trabalhando é o plasma frio à pressão atmosférica, que gasta pouca energia. Tem tudo para se tornar um negócio economicamente viável, mas mesmo que não se torne vai nos ensinar muito sobre o processo de como essas moléculas arrebentam" , ressalta.

Apesar de ser voltado para a cana-de-açúcar, o projeto poderá resultar em tecnologias para obtenção de etanol a partir da celulose de outras espécies vegetais. Dessa forma, outras regiões do país poderão produzir o etanol celulósico, ampliando o consumo do biocombustível. "Vamos atacar por todas as áreas. A nossa proposta é encontrar o processo capaz de tornar o etanol celulósico, de segunda geração, economicamente interessante e viável para a indústria", completa.

O projeto de produção do etanol plásmico , iniciado no fim do ano pássado, terá duração de quatro anos e recebeu um apoio de R$ 800 mil da Fapesp.

Açúcar da palha e do bagaço

Atualmente, a produção industrial do etanol utiliza apenas o caldo da cana. Isso significa um terço de sua energia. Nesse processo, o açúcar é fermentado por um micro-organismo, a levedura, resultando na produção do etanol. No caldo, as moléculas de açúcar estão soltas e são facilmente quebradas pelos microorganismos. "Na palha e bagaço, que representam dois terços da cana, são encontrados os mesmos tipos de açúcares do caldo. A única diferença é que na celulose as moléculas de açúcares estão unidas quimicamente, o que impede que as leveduras se alimentem delas. Quando conseguimos libertar esses açúcares, produzimos o etanol do bagaço e da palha. Essa é o que chamamos de etanol de segunda geração ou etanol celulósico", explica o pesquisador Marco Aurélio Lima.