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domingo, 8 de fevereiro de 2009

Pesquisador quer de volta carro exclusivamente a álcool

Paulo Roberto Andrade
05/02/2009

"Daqui a 10 anos, será possível colocar um etanol hipereficiente num carro com motor desenhado exclusivamente para etanol, que será produzido num canavial com sustentabilidade ambiental. Teremos um sistema sustentável numa cidade com baixa poluição".

A projeção é do professor Marcos Silveira Buckeridge, do Instituto de Biociências (IB) da USP, que coordena o recém-criado Instituto Nacional de Biotecnologia para o Bioetanol. O grupo reunirá pesquisadores de todo o País para estudar a produção de energia a partir de biomassa.

Depois da autossuficiência, a sustentabilidade

"O Brasil já possui autossuficiência energética, mas precisa caminhar para a sustentabilidade", ressalta o professor. Com um investimento inicial de R$ 7 milhões, o principal foco do Instituto é estudar a cana-de-açúcar.

Buckeridge explica que a partir da cana se produz o açúcar (sacarose), que então é transformado em etanol através da ação de leveduras.

"Quando se faz isso, sobra o bagaço e a palha que fica no campo. Esses dois resíduos contêm açúcares na forma de celulose. Um dos objetivos do nosso Instituto é transformar essa celulose em um tipo de açúcar acessível para a levedura transformá-lo em etanol, chamado etanol celulósico" explica o professor.

Bagaço para gerar eletricidade

Atualmente, o bagaço é queimado para produzir eletricidade para que a usina fique autossuficiente. A palha fica no campo, metade é aproveitada como adubo e o resto é desperdiçado. Outro foco do Instituto é estudar como a cana-de-açúcar responde ao gás carbônico elevado, verificando a fotossíntese, o crescimento e outras condições em diversas variedades de cana que serão melhoradas em laboratório.

Buckeridge explica que a produção existente hoje no Brasil está na chamada primeira geração de produção de etanol, na qual a partir da cana-de-açúcar produz-se sacarose e então etanol. No entanto, as pesquisas caminham para a segunda geração, em que novas variedades de cana, além da sacarose, produzirão mais bagaço e mais palha, ou seja, produzindo mais açúcar (energia).

O professor ressalta também os estudos rumo a uma terceira geração, em que fungos e enzimas melhoradas em laboratório completarão a digestão do bagaço e da palha da cana-de-açúcar. E por último, a quarta geração: a cana transformada geneticamente se auto-amolece, ou seja, amolece a própria celulose, e um fungo (também transformado) fará o trabalho de hidrólise de uma maneira mais eficiente. "Nosso objetivo é baixar o custo e aumentar a eficiência dos processos", diz o professor.

Pesquisa auto-organizada

O Instituto vem para organizar e agregar todas essas pesquisas num projeto maior e que produza resultados. Antes não havia uma conexão das pesquisas, mas cada pesquisador sabia o que o outro pesquisava e havia uma auto-organização.

"Em 2006 nós fizemos um levantamento e começamos a pensar num programa de integração, pois havia várias pesquisas correlacionadas. Então, em 2008, através de workshops, combinamos e conversamos rumo a uma integração dos laboratórios para a produção do etanol celulósico. Quando surgiu o Instituto de Biotecnologia os laboratórios já estavam interligados" conta Buckeridge.

Integração nacional

O Instituto conta com 29 laboratórios espalhados por seis estados brasileiros e que são divididos em quatro centros: Centro de Fisiologia Vegetal e Biologia Celular, que fará a fisiologia de diversas variedades de cana; o Centro de Caracterização de Enzimas e Engenharia de Processos, que estudará as leveduras, a fermentação dos açúcares, as proteínas e suas estruturas e também a composição da parede celular com o objetivo de melhorar o desempenho na quebra dos açúcares; o Centro de Expressão Gênica, que estudará dados para produzir novas variedades de plantas, modificadas geneticamente, que consigam digerir sua própria parede celular como se fosse um fruto e preparar o sistema para ser digerido pelos fungos; e o Centro de Prospecção de Fungos e Desenvolvimento de Hidrólise Ácida, que estudará fungos que produzem as enzimas de fermentação da biomassa.

"Além dos centros, temos um programa de pesquisa em Bioenergia, o Bioen-Fapesp [da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo], do qual eu sou um dos fundadores e que possui R$ 20 milhões em investimentos na área de biomassa. Já temos parte do genoma da cana-de-açúcar mapeado e temos um projeto para mapeá-lo por inteiro, assim como o genoma humano" observa o professor.

"Uma parte grande do Instituto é para divulgação, nós queremos explicar muito bem o que é pesquisa. Apesar de ligados ao governo, estamos abertos a outras fontes, inclusive privadas" conclui.

Custos dos biocombustíveis podem estar errados

Um estudo feito nos Estados Unidos destaca que substituir a gasolina ou o etanol de milho por etanol celulósico pode ser ainda melhor do que se imaginava para a saúde e o meio ambiente.

A pesquisa será publicada esta semana no site e em breve na edição impressa da revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Etanol celulósico

A pesquisa indica que o etanol celulósico tem menos efeitos negativos sobre a saúde humana por emitir menores quantidades de matéria fina particulada - um componente especialmente danoso da poluição atmosférica.

Um estudo anterior havia mostrado que o etanol celulósico e outros biocombustíveis de última geração emitem também níveis mais baixos de gases de efeito estufa (veja Etanol de segunda geração é essencial à sustentabilidade dos biocombustíveis).

Além das mudanças climáticas

"Nosso trabalho destaca a necessidade de expandir o debate dos biocombustíveis para além das mudanças climáticas, a fim de incluir uma gama maior de efeito, como seus impactos na qualidade do ar", disse o autor principal do estudo, Jason Hill, professor do Instituto do Meio Ambiente da Universidade de Minnesota.

O estudo avalia o custo econômico do etanol celulósico, etanol de milho e gasolina para o meio ambiente e a saúde humana. Os cientistas concluíram que, dependendo dos materiais e tecnologias utilizados na produção, os custos do etanol celulósico para o meio ambiente e a saúde não chegam à metade dos custos da gasolina. Além disso, os custos do uso do etanol de milho variam: são no mínimo iguais aos da gasolina, podendo chegar até o dobro.

Impacto econômico dos biocombustíveis

Para quantificar o impacto econômico dos biocombustíveis sobre o meio ambiente, os cientistas fizeram uma estimativa monetária dos custos para mitigação dos efeitos das emissões de gases de efeito estufa relativas à queima dos biocombustíveis e a todo seu ciclo de produção. Os parâmetros usados para essa quantificação se basearam em estimativas independentes de custo de mitigação de carbono, preços do mercado de carbono e custo social do carbono.

Para medir o impacto econômico na saúde, foram utilizadas as médias das despesas do sistema de saúde norte-americano com os impactos da exposição ao material particulado sobre a saúde.

O custo total da gasolina para a saúde e o meio ambiente é de US$ 0,71 por galão. O custo de uma quantidade equivalente de etanol de milho varia entre US$ 0,72 e US$ 1,45, dependendo da tecnologia usada na produção. A mesma quantidade de etanol celulósico gera custos de US$ 0,19 a US$ 0,32, dependendo da tecnologia e do tipo de material celulósico empregado.

Custos pagos pelo consumidor

"Esses custos não são pagos pelos produtores, nem pelos vendedores de gasolina e etanol. São custos pagos pelos consumidores", disse o coautor Stephen Polasky, professor do Departamento de Economia Aplicada da Universidade de Minnesota.

Os autores observaram poluentes emitidos em todos os estágios do ciclo de vida dos três tipos de combustíveis, incluindo a fase de produção e consumo. Eles avaliaram três métodos de produção do etanol de milho e quatro métodos de produção do etanol celulósico.

Muito além dos escapamentos dos automóveis

"Para se entender as consequências do uso de biocombustíveis sobre a saúde e o meio ambiente, temos que olhar muito além do escapamento dos automóveis e acompanhar detalhadamente a produção desses biocombustíveis. Ficou evidente que as emissões liberadas na produção do biocombustível realmente importam", declarou Hill.

O estudo também indica que outras vantagens potenciais dos biocombustíveis celulósicos - como a redução da quantidade de fertilizantes e pesticidas despejados em rios e lagos - também podem significar benefícios econômicos adicionais da transição para uma nova geração de biocombustíveis.

Para conhecer outra pesquisa que aborda o custo dos biocombustíveis, veja Vento, água e sol superam biocombustíveis, energia nuclear e carvão.


Bibliografia:
Climate change and health costs of air emissions from biofuels and gasoline
Jason Hilla, Stephen Polaskya, Erik Nelsonc, David Tilmanb, Hong Huod, Lindsay Ludwige, James Neumanne, Haochi Zhenga, Diego Bontaa
Proceedings of the National Academy of Sciences
February 2, 2009
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.0812835106