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Neotrópicas

A nova energia das plantas

Enquanto o Brasil investe no etanol de cana-de-açúcar, outros países cogitam usar gramíneas gigantes ou a planta da tequila para fazer álcool

Agave (acima) e miscanthus: possíveis novas fontes de etanol

DivulgaçãoAgave (acima) e miscanthus: possíveis novas fontes de etanolDivulgação

Algumas pessoas têm me perguntado se o Brasil conseguirá manter a dianteira em etanol no mundo. Creio que a pergunta não faz muito sentido neste momento, pois o mercado potencial de etanol é tão grande que nem Brasil nem EUA, os dois maiores produtores desse biocombustível, conseguirão dar conta da demanda mundial no futuro. Estive no fim de junho no Primeiro Congresso Pan-Americano sobre Plantas e Bioenergia, realizado na histórica cidade maia de Mérida, México, e saí do encontro com a impressão de que cada país tentará usar suas próprias matérias-primas para alcançar autonomia e produzir o máximo de etanol que puder.

No México, a discussão sobre bioenergia, em especial sobre a produção de etanol a partir da parede celular das plantas, ainda está se iniciando. Os mexicanos falam em utilizar espécies típicas de lá, como o agave, para produzir etanol.  O agave seria uma opção interessante já que tradicionalmente é usado para fabricar bebidas destiladas, caso da famosa tequila. Além disso, a planta cresce muito bem na região e pode ser cultivada em larga escala.

Os americanos estão no mesmo caminho do Brasil, inclusive cooperando conosco em vários projetos. Eles têm bons modelos para entender a parede celular de plantas, como aArabidopsis thaliana e o milho, com o qual produzem o seu etanol. Mas enfrentam um dilema que o Brasil não precisa enfrentar: não poderão usar o milho de forma ainda mais intensa para a produção de etanol, pois o cereal é uma fonte importante de amido. É um alimento fundamental. A segunda alternativa dos americanos para produzir etanol é omiscanthus. Trata-se de uma gramínea de clima temperado que cresce rápido e tem potencial para produzir sacarose e/ou mais parede celular em moldes muito similares aos da cana.  Mas há um problema: o miscanthus é muito pouco estudado. Para atingir um nível científico similar ao que temos hoje da cana, os americanos precisarão de um bom tempo. Mas eles estão apostando alto no setor. No ano passado, os EUA investiram, junto com a empresa britânica British Petroleum, algumas centenas de milhões de dólares em  pesquisas em bioenergia.

Nesse cenário internacional, o Brasil está bem à frente dos demais países.  E esse avanço se deve fundamentalmente ao fato de que já escolhemos nossa fonte principal de etanol: a cana-de-açúcar.  Hoje usamos basicamente a sacarose da cana, responsável por um terço de sua biomassa, para produzir etanol (e açúcar). Também utilizamos em menor escala o bagaço da cana para gerar energia em usinas ou na produção de alimento para animais.  Mas o etanol do futuro virá provavelmente da celulose da cana, presente em seu bagaço e na palha. Para atingir esse objetivo, estamos caminhando a passos largos e melhorando cada vez mais as características da cana.

Ainda há um bom caminho a trilhar até que consigamos produzir variedades de cana que sejam capazes de gerar mais açúcar ou representem a materialização da chamada cana-energia, uma variedade de planta com mais parede celular (celulose e hemicelulose) que seria usada para produzir o que tem sido denominado etanol lignocelulósico.  A forma de acumular mais energia na cana seria obter variedades ou plantas transgênicas capazes de fazer paredes celulares mais grossas e, portanto, capazes de acumular mais celulose e hemicelulose. Mas há um problema nessa rota: não temos ainda um processo eficiente para degradar esses polímeros.

A hidrólise ácida que em breve deverá ser usada em escala comercial no Brasil e parece funcionar muito bem, mas não permite um controle tão preciso da quebra das ligações químicas como teríamos se as quebrássemos com auxílio de enzimas. Uma alternativa é  usar microorganismos (fungos, bactérias) que produzem as chamadas “hidrolases”,  com as quais se poderia produzir açúcares sem que produtos intermediários indesejáveis da hidrólise ácida, como os furfurais, fossem produzidos. O problema, nesse caso, é encontrar os fungos certos, estudar as enzimas e depois produzi-las comercialmente.

O Brasil tem chances muito boas de produzir tecnologia de classe mundial nesse setor. Se conseguirmos produzir enzimas que degradam a parede celular, a tecnologia poderá ser adaptada para outras matérias-primas, gerando divisas via exportação. Mas temos que correr. Vários países no mundo já iniciaram estudos nesse sentido. Alguns, como o Japão, a Dinamarca e os EUA, já têm empresas trabalhando ativamente para adaptar suas enzimas para a produção de açúcares a partir de materiais vegetais.

Isso não é tudo. A parede celular das plantas é uma mescla de polímeros arranjados de forma extremamente complexa, com um grande número de ligações químicas diferentes, que exigem enzimas distintas para quebrá-las. É como desmontar uma máquina usando chaves de fenda e de boca. É necessário ter uma caixa com chaves de diversas medidas. Se faltar uma no meio da desmontagem, não há como continuar.

Para fazer isso, não há nada melhor que as próprias plantas. Elas são capazes de degradar suas próprias paredes celulares com grande eficiência. Exemplo disso são os frutos, que, ao amadurecerem, degradam suas paredes celulares e facilitam a extração de seu suco. Podemos tentar desenvolver tecnologia no longo prazo para transferir essa capacidade para a cana e fazer com que ela facilite o acesso das enzimas de microorganismos ou da própria hidrólise ácida. Para desenvolvermos essa tecnologia, teremos que usar todo o conhecimento possível sobre a genética molecular da cana, ativando genes na hora e lugar certos para que as enzimas quebrem as ligações exatas que queremos. Temos uma dianteira nesse campo. Afinal, já temos informações sobre cerca de 40 mil genes da cana e também já sabemos a composição e a estrutura de sua parede celular.

Por tudo isso, o Brasil tem, reconhecidamente, uma boa dianteira. Além disso, também estamos investindo bastante. No dia 3 de julho de 2008 a FAPESP lançou o programa BIOEN (veja matéria) e o governo federal também anunciou a implantação de um centro de bioenergia em Campinas. São ótimos investimentos, que mostram que estamos maduros e que não estamos dormindo em berço esplêndido. O grande desafio aqui será formar rápida e eficientemente o pessoal qualificado para trabalhar em todas as áreas de que precisamos.

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