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Biocombustíveis: biodiesel e bioetanol

A produção de biocombustíveis tem crescido aceleradamente nos últimos anos. Dentre as causas do aumento desta demanda estão os preços elevados do petróleo bruto, o caráter finito do combustível fóssil e as questões ambientais e políticas a ele associadas.

O Brasil encontra-se atualmente como o país que possui a tecnologia de produção de etanol de custo mais baixo do mundo, tendo abundância de terras disponíveis para aumentar a produção. A manutenção da posição de matriz energética renovável mundial tem desafiado a indústria nacional a buscar novas alternativas e aprimorar a tecnologia atual de produção de etanol. Para tal, os centros de pesquisa do País terão que buscar desenvolvimento científico e inovação tecnológica capazes de criar soluções e incrementos à indústria.

A obtenção de etanol celulósico a partir de subprodutos lignocelulósicos representa ao mesmo tempo um processo arrojado e ideal do ponto de vista ambiental, e uma solução econômica frente ao aumento da demanda de energia renovável. A utilização do substrato celulósico pode gerar um aumento superior a 30% na atual produção de álcool sem necessidade de expansão da área plantada de cana-de-açúcar, que no caso do Brasil é a matéria prima base para produção do etanol. Também, esta tecnologia permite aumentar a viabilidade de cadeias produtivas diversas como a da macaúba e do Biodiesel, ao agregar valor aos subprodutos gerados. Contudo, a tecnologia inerente ao processo de produção do bioetanol deve ser eficiente e barata. Os gargalos estão nas três etapas de produção do bioetanol: deslignificação, sacarificação e fermentação. As duas primeiras etapas ainda necessitam de aprimoramento, enquanto que a terceira é muito desenvolvida para hexoses, mas não para fermentação de pentoses, como xilose e arabinose.

Neste contexto, o nosso grupo conduz  investigações de base para que se possa, no futuro, desenvolver uma tecnologia nacional para a produção de biodiesel  e de etanol a partir de substratos renováveis e/ou co-produtos agroindustriais. Uma estratégia consiste no isolamento de leveduras de um dos mais promissores substratos para produção de biodiesel, a palmeira macaúba, para desta forma, conectar e integrar as duas matrizes energéticas renováveis mais promissoras do País: o biodiesel e o etanol. Pretende-se obter linhagens com capacidade fermentativa de pentoses/hexoses para produção de bioetanol celulósico e caracterizar sua produção e as enzimas envolvidas. Como perspectivas futuras, pretende-se submeter linhagens industriais já consagradas nas usinas produtoras de etanol do País às técnicas de engenharia metabólica, sendo transformadas com vetores de expressão contendo os genes que codificam as enzimas envolvidas na fermentação de pentoses isolados na presente proposta. Dessa forma, há o anseio de obter linhagens com capacidade de fermentar xilose e arabinose, produtos gerados pela degradação da hemicelulose e que não são efetivamente fermentados pelas linhagens de Saccharomyces cerevisiae industriais.