Início da Era 2G: O Etanol de segunda geração numa visão técnica

por | mar 4, 2016

Hoje, iniciamos uma série de dois textos sobre o tema Etanol de segunda geração. E a pergunta que não quer calar: o que é esse tal de etanol 2G? No texto de hoje, o Carlos Joulbert, aborda os principais aspectos das tecnologias e esforços atuais  da área de biocombustíveis. Confere aí!
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Durante as últimas décadas, o provável esgotamento das fontes de combustíveis fósseis, a crescente demanda por energia e questões ambientais tem levado a busca por fontes alternativas de energia. Uma delas ganha especial atenção: o etanol obtido a partir de biomassa lignocelulósica, o etanol de segunda geração ou, simplesmente, 2G. Esse processo de obtenção é dividido em quatro etapas: pré-tratamento, hidrólise, fermentação e destilação. No entanto, existem vários gargalos em cada uma dessas etapas. E onde existem gargalos, existe espaço para novas tecnologias. E é aí que entra o Bioquímico.
Antes de tudo é preciso conhecer a biomassa lignocelulósica. Foi seguindo essa linha que pesquisadores da escola de engenharia USP-Lorena estão tentando determinar como os três principais componentes (celulose, hemicelulose e lignina) estão associados na parede celular e, assim, determinar como as características estruturais e físico-químicas da biomassa influenciam na etapa da hidrólise. Pesquisas têm mostrado que a etapa do pré-tratamento pode incidir em até 50 % no custo total do processo.
Até o presente momento, é consenso que o principal fator que afeta a hidrólise é a quantidade e o tipo de lignina presente na biomassa. Foi pensando nisso que pesquisadores da Universidade Federal de Viçosa têm obtido linhagens de cana-de-açúcar com menor teor de lignina na parede celular, aumentando a eficiência da hidrólise.
Outra forma de cortar custos e aumentar a eficiência é realizar a hidrólise e fermentação em uma única etapa em um processo chamado sacarificação e fermentação simultânea (SSF). No entanto, enquanto a as enzimas da hidrólise tem temperatura ótima próximo de 50ºC, a maioria dos microrganismos fermentadores crescem entre 30 e 37ºC. Por isso, nessa etapa, a busca é por microrganismos que atuam em altas temperaturas (os chamados termotolerantes) e, para isso, pesquisadores tem recorrido à diferentes fontes. Por exemplo, o professor Luciano Gomes Fietto da UFV, têm buscado leveduras em dornas de cachaça e o resultado tem se mostrado promissor: alguns desses microrganismos mostraram-se capazes de fermentar em temperaturas acima de 40 ºC.
Além disso, o aproveitamento integral da biomassa lignocelulósica é de grande importância. Isso só será possível com a obtenção de microrganismos capazes de fermentar a xilose, o principal açúcar presente na hemicelulose. Pesquisas lideradas pelo professor Carlos Augusto Rosa da UFMG visam o isolamento desses microrganismos dos mais diversos ambientes. Linhagens das chamadas leveduras não-convencionais isoladas pelo grupo de pesquisa tem se mostrado promissoras.
Apesar de todos esses gargalos, o etanol de segunda geração já está sendo produzido industrialmente mundo à fora. A Itália inaugurou uma usina que está produzindo 75 milhões de litros do combustível por ano utilizando como matéria prima uma espécie de cana encontrada na região, conhecida como cana-do-reino ou cana gigante, palha de arroz e de trigo.
Mas o Brasil também está na disputa. A primeira usina produtora de etanol de segunda geração em escala comercial do país começou a funcionar em setembro de 2015 no município de São Miguel dos Campos, em Alagoas. A unidade, chamada de Bioflex 1, da empresa GranBio tem a capacidade de produzir 82 milhões de litros de etanol por ano. Em Piracicaba, São Paulo, a empresa Raízen acaba de inaugurar outra usina produtora de etanol de segunda geração. Outras sete estão previstas para serem instaladas no Brasil até 2024. Essas novas plantas serão construídas quando o custo de produção do etanol 2G ficar no mesmo patamar que o de primeira geração, o que requer avanços tecnológicos e em inovação, para os quais o Bioquímico tem plena formação e competência.
Alguém ainda duvida de que já entramos na Era 2G?

por Carlos Joulbert, graduado em Bioquímica pela UFV e doutor em Bioquímica Agrícola pela UFV.

 

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O movimento Bioquímica Brasil foi fundado em 2014 por egressos e estudantes dos cursos de Bioquímica.

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