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Inovação Unicamp

Seminário de comissão paulista de bioenergia apresenta estudo sobre a ciência e a tecnologia da produção de biocombustíveis

Publicado em 08 outubro 2007

Por Janaína Simões

Dia 2 de outubro aconteceu o workshop "Tecnologia e Ciência para o Desenvolvimento Sustentável da Bioenergia em São Paulo: Cana-de-Açúcar e Outros Vetores Bioenergéticos", promovido pela Comissão Especial de Bioenergia do Estado de São Paulo. A oficina de trabalho realizou-se na sede da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), sob a coordenação do físico José Goldemberg, em torno de estudo encomendado pela comissão a Isaias Macedo, pesquisador do Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (Nipe) da Unicamp, e a Luiz Augusto Horta, pesquisador da Universidade Federal de Itajubá. O pesquisador da Unicamp voltou-se mais para o etanol e Horta trabalhou as outras fontes de bioenergia.

O estudo fez uma panorâmica das atividades brasileiras de P&D nas áreas agrícola e industrial. Isaias Macedo, que apresentou o trabalho — Horta não esteve presente —, sintetizou as conclusões na forma de recomendações. Entre elas, o aumento dos recursos para o desenvolvimento de novas tecnologias; uma maior coordenação dos esforços de pesquisa; e a consolidação das estruturas de P&D existentes. "Precisamos evitar a criação de novas estruturas, trata-se de consolidar e articular as já existentes", disse. Ele referiu-se à iminente criação de um centro de pesquisas em etanol, que reunirá cem pesquisadores e deverá ser instalado em Campinas (SP) ao longo de 2008. O "Centro de Pesquisa em Etanol", como vem sendo chamado, será uma instituição federal, com investimento também da Fapesp. Para ele, é desnecessário criar uma nova instituição.

Também participaram do workshop o pesquisador Francisco Nigro, do Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), que falou sobre indústria automotiva e etanol; Fernando Boscariol, gerente de engenharia e desenvolvimento da Dedini Indústrias de Base, que pediu tratamento fiscal diferenciado para as atividades de P&D; João Wagner Alves, gerente da Divisão de Questões Globais da Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb), que afirmou também ser necessário atacar os problemas ambientais ligados à produção de etanol com pesquisa e desenvolvimento; e Carlos Henrique de Brito Cruz, diretor científico da Fapesp.

Brito observou que há uma mudança do cenário da produção de etanol no mundo. "A entrada dos Estados Unidos como ator relevante nesse assunto muda a maneira pela qual o conhecimento na área avança, porque eles 'cientificizam' a tecnologia, diferente de nós e de outros países, que avançamos incrementalmente", afirmou. Para ele, há necessidade de aumentar o número de pesquisadores brasileiros trabalhando nas tecnologias de ruptura.

Esse foi o 12º workshop promovido pela Comissão Especial de Bioenergia, criada em abril deste ano pelo governador José Serra. Os workshops anteriores trataram de temas como mão-de-obra e problemas sociais, tributação, entre outros. Ao final, o que foi discutido nas reuniões, segundo Goldemberg, resultará em um documento com recomendações ao governador para uma política envolvendo a produção de bioenergia. "Esperamos ter um documento preliminar para apresentar no mês de outubro", afirmou. "Nas outras reuniões já detectamos vários problemas em que a pesquisa é necessária", completou. "Qualquer esforço nessa área precisa ser continuado, precisa garantir apoio de longo prazo", concluiu.

Breve histórico das evoluções tecnológicas em etanol e recomendações

Isaias Macedo iniciou sua apresentação com um relato histórico sobre a situação da tecnologia para a produção de etanol a partir de cana. Ele tratou, também, da produção de biodiesel, do uso da celulose de madeira e de rejeitos para produção de biogás voltado para fins energéticos. Macedo afirmou ainda que a evolução do desenvolvimento tecnológico na produção de etanol prosseguirá com os programas de melhoramento genético existentes hoje, mas haverá mais investimentos em variedades transgênicas e em criação de novos produtos a partir de etanol — por exemplo, produção de plásticos e de lisina. Entre as chamadas tecnologias radicais, ele identificou a gaseificação e o uso da palha e do bagaço de cana para produção de mais etanol por hidrólise como as mais atraentes do ponto de vista energético. O pesquisador não definiu qual rota seria mais promissora em hidrólise, se ácida ou enzimática. "Mas hidrólise e gaseificação não são comerciais em nenhum lugar do mundo. Estimo que tenhamos algo comercial entre 2010 e 2020. Antes disso, poderá até haver uma tecnologia em nível comercial, mas com custo elevado", analisou.

Isaias acredita que há três nichos em que o Estado deve focar sua atenção. Primeiro, as tecnologias radicais, relacionadas ao aproveitamento da palha e do bagaço. Segundo, as tecnologias de melhoria contínua: seleção de cultivares convencionais para novas áreas de expansão da cana; equipamentos e processos para extração de caldo; tratamento, fermentação e separação do etanol; agricultura de precisão; controles biológicos; cultivo de cana para colheita mecânica; equipamentos de produção de etanol. E, terceiro, as áreas paralelas, relacionadas a produtos e processos envolvendo a sucroalcoolquímica. "Existe uma base em laboratórios, recursos humanos, estações etc., para a pesquisa da produção da cana, em especial no Estado de São Paulo. Mas não temos essa mesma base, plantas-piloto e unidades de demonstração para desenvolvermos tecnologias para a transformação industrial", alertou o pesquisador.

As outras fontes para produção de bioenergia

Em produtos florestais (da silvicultura), ele lembrou que já por volta de 1900 houve a introdução do eucalipto no Estado. O aproveitamento desse material para energia é processo antigo, via uso de combustão direta. Agora, as pesquisas perseguem tecnologias para a rota da gaseificação. "Mas não há tecnologia pronta aqui ou no exterior. Podemos dizer que apenas a combustão direta é um processo realmente comercial", apontou.

Em biodiesel, cujas pesquisas iniciaram-se nos anos 1970 no Brasil, já existem usinas produzindo o combustível em escala comercial, mas, para Macedo, ainda não há uma tecnologia comercialmente madura. "A produção é baseada em soja e, em menor escala, em mamona. Precisamos passar por uma grande reformulação, há sérios gargalos do ponto de vista da qualidade do produto e dos custos de produção", disse. Para ele, ainda é preciso avançar no conhecimento sobre outras matérias-primas, como pinhão-manso, tido como um cultivo promissor para biodiesel. E também criar programas de melhoramento genético. 

Como recomendações específicas para essas outras modalidades de geração de energia, o estudo apontou a expansão da co-geração no setor de papel e celulose, utilizando-se a gaseificação; o uso de biodigestores para processamento de lodo, um rejeito ambiental; a valorização energética dos resíduos urbanos, concentrados em aterros; a combinação do uso do biogás com o gás natural; a criação de um programa organizado de seleção de cultivos para biodiesel; investimentos em co-geração e produção integrada de biodiesel e etanol; o desenvolvimento de rotas termoquímicas para produção de biocombustíveis; o estudo de algas marinhas de interesse energético. Essa parte do estudo Macedo apenas apresentou — sua elaboração esteve a cargo de Luiz Horta.

Recomendações gerais para pesquisa e desenvolvimento em bioenergia

Na conclusão de sua apresentação, Macedo fez recomendações mais gerais, voltadas para todos os vetores tratados no workshop. A principal delas foi o aumento de recursos, públicos e privados, para o desenvolvimento de novas tecnologias e para apoio à pesquisa e formação de recursos humanos. Indicou também a gestão coordenada das atividades e programas para P&D, que devem ser acompanhados e divulgados, e recomendou a consolidação das estruturas de P&D existentes, quando apresentou seu ponto de vista contrário à criação de novas instituições. Para ele, o Estado precisa aumentar urgentemente o esforço em pesquisa e inovação nas tecnologias industriais que envolvem a produção do combustível.

Por fim, ele recomendou financiamentos especiais para projetos envolvendo a construção de plantas-piloto e unidades de demonstração voltadas para as novas tecnologias, com os recursos indo diretamente para o empresário, e não para pesquisadores de universidades, por exemplo. "Quando falamos de usinas-piloto, de plantas de demonstração, estamos indo para uma pesquisa industrial. Os recursos são de outra ordem de grandeza e não estamos preparados para isso hoje", concluiu.

Pesquisador recomenda observar demanda do setor automobilístico

No debate realizado sobre a apresentação de Macedo, Francisco Nigro, pesquisador do IPT, disse que o documento elaborado por Macedo e Horta não tratou dos usuários dos vetores bioenergéticos, referindo-se ao setor automotivo. "O Brasil é um campo de provas para soluções globais baseadas em combustíveis renováveis e deve liderar e demonstrar as mudanças para que outros países as adotem", defendeu.

"Na lógica dessas empresas, quanto mais próximo o biocombustível estiver do petróleo, melhor", afirmou. Ou seja, quanto menos for preciso alterar os veículos à gasolina para adaptá-los ao uso dos biocombustíveis, mais chances a tecnologia terá de ser adotada rapidamente. Nesse sentido, ele identificou como temas relevantes para exploração o comportamento da mistura etanol-gasolina com diferentes especificações; o aperfeiçoamento da tecnologia flex; o aprimoramento do sistema de partida a frio, ou seja, da tecnologia para eliminação do tanque de gasolina necessário para o sistema de partida dos automóveis; tecnologias que permitam aos motores flex acompanhar a evolução dos motores a gasolina, no sentido de satisfazer os requisitos de emissões e de consumo que promoverão mudanças nos motores a gasolina.

Nigro indicou ainda pesquisas que explorem o uso de etanol nos chamados motores de ignição por compressão de carga homogênea (HCCI, em inglês). O HCCI é um processo que visa obter energia com a eficiência de um motor a diesel, mas sem usar os caros e complexos sistemas de filtros desses motores, sendo compatível com o uso de gasolina e etanol. Montadoras como Mercedes-Benz, Volkswagen e General Motors investigam essa tecnologia. A GM anunciou em agosto deste ano que já chegou à fase de protótipos. Outra oportunidade em etanol, destacou o pesquisador, é seu uso para células a combustível, algo que vem sendo pesquisado em São Paulo pela HyTron.

Em biodiesel, Nigro disse que ainda é preciso trabalhar na formação de goma, resíduos resultantes da combustão e que atrapalham a performance do motor diesel, e o desenvolvimento de motores para uso de óleo vegetal in natura, para regiões remotas. Também descreveu como oportunidade a criação de soluções para uso de biogás em veículos. Por fim, pediu a criação de um observatório para bioenergia, como forma de o Estado poder acompanhar o que se passa no setor e antecipar o surgimento comercial dos biocombustíveis de segunda geração, aqueles feitos a partir de biomassa e rejeitos biológicos.

A visão de uma grande indústria

Fernando Boscariol, da Dedini, destacou a prática do cultivo de grãos em áreas de reforma de cana, recomendação direcionada para um uso mais racional da área plantada. Defendeu que uma política pública para competitividade no setor se volte para o incentivo e criação de condições diferenciais em atividades de P&D voltadas para tecnologias de ruptura, como hidrólise e gaseificação. Ele também explicou que as questões de propriedade intelectual e sigilo ainda são limitantes, no caso da Dedini, para o trabalho em P&D cooperativo com universidades e institutos de pesquisa públicos. Disse ser importante a existência de parte dos mecanismos de fomento sem a exigência de vínculo com um pesquisador de universidade ou instituto público.

Assim como Macedo, Boscariol afirmou ser importante as empresas contarem com mais recursos para financiar a construção de usinas-piloto e unidades de demonstração, etapa necessária nas atividades de P&D porque é preciso sair da escala de laboratório para verificar questões de eficiência e custo em uma realidade mais próxima das condições reais de produção. Ele também acha importante o Estado pensar em uma política de financiamento de projetos conjuntos entre empresas e instituições do Brasil e do exterior, como forma de atrair novos conhecimentos e talentos para o Estado e o País.

Meio ambiente: desafios para pesquisa

João Wagner Alves, da Cetesb, destacou as demandas em P&D relacionadas ao enfrentamento de problemas ambientais gerados pelo impacto da produção de bioenergia. Um exemplo foi a redução da produção de vinhaça, do consumo de água e do uso de produtos agroquímicos. Também disse que o País não pode pensar em apenas um vetor ou rota de produção de bioenergia, pois tem capacidade para trabalhar com hidrólise e gaseificação.

Competição obriga País a revisar forma de avançar P&D

"Temos uma modificação em curso sobre a maneira com que se avança o conhecimento em biocombustíveis", destacou Carlos Henrique de Brito Cruz, da Fapesp. Ele lembrou que, nas três últimas décadas, o avanço e sua velocidade foram determinados pelo que o Brasil fazia; o País era o principal ator. Mas, disse ele, os Estados Unidos avançaram seu conhecimento em hidrólise para produção de etanol a partir de celulose e isso mudou o quadro geral. Portanto, ele considera necessário melhorar a conexão entre o avanço da tecnologia e a ciência, porque não será possível continuar a fazer avanços tecnológicos por meio de inovação incremental. O Brasil poderia perder a liderança e competitividade frente a outros países.

Brito chamou a atenção para o pequeno número de pesquisadores nas tecnologias de ruptura. "É impactante verificar que a tecnologia de hidrólise para produção de etanol a partir da celulose não tenha aparecido no Brasil. O País sentou-se em cima da produção de etanol de sacarose, não fez nada e agora temos de correr atrás dos outros países", criticou. Ele também disse que o setor de pesquisa deve se preocupar com debates sócio-ambientais, como o aumento do preço das terras, a expansão da cana sobre áreas produtoras de alimentos, os impactos ambientais da produção de cana e de sua expansão, as questões trabalhistas envolvendo o crescimento da mecanização do cultivo.