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Jornal da USP online

Inovações na bioenergia

Publicado em 20 março 2013

No Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, pesquisadores criaram uma nova metodologia óptica para separar os três componentes da biomassa da cana-de-açúcar (fibras de celulose, hemicelulose e lignina) e, no final, ter acesso à celulose pura e produzir um biocombustível mais eficiente. O projeto foi desenvolvido pelo professor Francisco Eduardo Gontijo Guimarães, do Grupo de Semicondutores, em colaboração com o mestrando Vitor Carlos Colleta e com a pesquisadora Camila Alves Rezende, da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Por meio da aplicação de microscopia confocal pela técnica de fluorescência óptica, Guimarães tem realizado experimentos para medir pequenas frações de lignina de fibras de bagaço de cana-de-açúcar após estas sofrerem tratamentos químicos específicos. “A maioria dos métodos já existentes só conseguiu medir concentrações de lignina de até 9%. Já chegamos a 1%, e isso porque, através das técnicas específicas que utilizamos, conseguimos enxergar coisas que as outras técnicas não conseguem”, afirma o professor.

As consequências da descoberta e da metodologia desenvolvida por Guimarães podem influenciar diretamente a produção de biocombustíveis de melhor qualidade. O professor conta que, por meio dos experimentos realizados, detectou uma relação direta entre concentração de lignina e propriedades ópticas, ou seja, mediu a concentração de lignina nas fibras analisando suas curvas de fluorescência. “Pelo decaimento da fluorescência da lignina, conseguimos identificar a concentração de lignina presente na fibra e mapear sua presença ao longo da parede da fibra de cana-de-açúcar”, conta.
Outra novidade nessa pesquisa é a medição individual de fibras de celulose. As técnicas já utilizadas com esse propósito até o momento só eram capazes de medir um conjunto de fibras, não possibilitando uma visão mais detalhada. “Quando se analisam diversas fibras de celulose juntas não se observam muitos detalhes, o que conseguimos com microscopia confocal.”

Ordenamento –
Além desses resultados, outras descobertas foram feitas durante o experimento. Com uma visualização muito mais detalhada, Francisco viu que, na natureza, o arranjo de ligninas em fibras de celulose é extremamente organizado em qualquer ser vivo que as contenha e que, quando rompido esse ordenamento através dos pré-tratamentos químicos, a lignina aglomera-se na parede externa das fibras.

Tantas novidades e inovações chamaram a atenção dos editores da revista inglesa Biotechnology for Biofuels, que, em fevereiro passado, aceitaram o artigo científico de Guimarães sobre a pesquisa em questão para publicação. “Essa é uma revista de alto impacto e todos os árbitros da revista que avaliaram o artigo gostaram do que leram.”

Sobre perspectivas futuras, Guimarães afirma que um dos objetivos é desenvolver novas metodologias capazes de acessar a retirada de frações ainda menores da lignina das fibras, indo do 1% (já alcançado) ao 0%. Tendo tido essa técnica óptica aperfeiçoada, as novas descobertas que virão como consequências ainda são desconhecidas, mas sabe-se que virão e, ao que tudo indica, abrirão um mundo de possibilidades, inclusive ecologicamente corretas.

O estudo também teve a participação do professor Igor Polikarpov, do Grupo de Cristalografia do IFSC, que coordena uma pesquisa que visa à transformação da biomassa do bagaço da cana-de-açúcar em etanol. A pesquisa do professor Polikarpov conta com o apoio do programa Equipamento Multiusuários (EMU) da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), que tem por objetivo apoiar a aquisição de equipamentos para pesquisa que não podem, ordinariamente, ser adquiridos em auxílios à pesquisa regulares ou projetos temáticos.

Agência USP de Notícias