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Edição 205

Tecnologia Industrial – Flexcane: uma solução para produção de etanol 2G

Publicado

em

Da Redação

Os maiores desafios que as plantas de etanol 2G em escala comercial – como as empresas brasileiras Raízen e Granbio e a norte-americana Poet-DSM – enfrentam estão relacionados ao pré-tratamento da biomassa e aos custos do processo como um todo, que ainda são altos.

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Molinari: “a cana com a parede celular
otimizada facilitará diretamente a etapa
de pré-tratamento, que faz com que a
biomassa exponha os polímeros às enzimas
que vão quebrar as moléculas”

/De acordo com a Embrapa, é justamente a etapa de desconstrução da biomassa o gargalo destes sistemas de produção, o que acabam por implicar em grandes custos na instalação de infraestrutura para o pré-tratamento e hidrólise enzimática das biomassas.

Deste modo, um dos grandes desafios dos pesquisadores da Embrapa Agroenergia tem sido tentar diminuir a recalcitrância da parede celular da biomassa que serve como matéria-prima para a produção de etanol de segunda geração. Neste sentido, identificar e manipular alvos genéticos para a diminuição da recalcitrância é primordial para o desenvolvimento de etanol 2G. Mas o que seria “diminuir a recalcitrância da parece celular da biomassa”? Seria conseguir reduzir a rigidez da parede celular da cana-de-açúcar para a produção de etanol 2G.

Isso agora é possível graças a identificação de um gene que modifica a parede celular da planta e facilita a hidrólise enzimática, processo químico que extrai compostos da biomassa, o qual também ocorre naturalmente no processo digestivo de ruminantes ou mesmo na indústria sucroenergética. A modificação desse gene diminui essa barreira e facilita o acesso aos compostos da biomassa.

Segundo Hugo Molinari, pesquisador da equipe da Embrapa Agroenergia, a tecnologia pode aumentar a produção de etanol de segunda geração ou outros compostos químicos renováveis, além de reduzir custos na etapa de processamento da biomassa.

Já no caso da indústria, a redução da recalcitrância da parede celular visa a obtenção de produtos como amido, celulose, hemicelulose, lignina, óleos e proteínas. A expectativa é de que a tecnologia ajude também a reduzir os custos de produção desses materiais. “A cana com a parede celular otimizada facilitará diretamente a etapa de pré-tratamento, que faz com que a biomassa exponha os polímeros às enzimas que vão quebrar as moléculas”, afirma o pesquisador.

Para Molinari, o custo com enzimas também poderá ser reduzido, uma vez que não será necessário o uso de coquetéis enzimáticos muito sofisticados, que são mais caros, e a quantidade de enzimas utilizadas no processamento poderia ser ainda menor. Ele também acredita que a tecnologia poderá reduzir o tempo de hidrólise, mas ressalta que esses processos ainda precisam ser testados.

ALÉM DOS BIOCOMBUSTÍVEIS

O setor de nutrição animal também poderá fazer uso da tecnologia, uma vez que a modificação genética permite melhorar o valor nutricional de pastagens. “A ideia da tecnologia é ter uma cana-de-açúcar otimizada não apenas para o processamento industrial, mas também como uma forrageira com a parede celular diferenciada para o ruminante poder aproveitar melhor os açúcares e proteínas presentes na biomassa.”

Molinari adiciona que a tecnologia também pode ser aplicada em gramíneas de importância econômica como brachiaria, capim-elefante, sorgo e milho. Ele explica que a modificação genética não afeta a lignina que dá sustentação e proteção às plantas. “A arquitetura da planta se mantém preservada e apenas as ligações químicas que dificultam o processo de hidrólise são diminuídas.”

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QUANDO E COMO TER ACESSO?

A tecnologia Flexcane será oferecida de duas formas, segundo Molinari. A primeira é por meio de uma cultivar geneticamente modificada de cana-de-açúcar, que já foi desenvolvida e que neste momento está sendo multiplicada para validação da tecnologia em condições reais em um campo experimental credenciado pela CTNBio.

A segunda é com a utilização da nova tecnologia de edição gênica via CRISPR, que pode resultar em variedades convencionais com essa característica. Molinari explica que serão, no mínimo, quatro anos de avaliação em campo, resultando em dois ciclos de produção da cana. “A tecnologia Flexcane é fonte de matéria-prima importante para entrar na cadeia produtiva da produção do etanol de segunda geração, que vem assumindo maior importância como fonte de energia renovável.”

Entretanto, para que essa cana esteja nos canaviais brasileiros, a Embrapa Agroenergia está buscando parceiros com interesse em dar continuidade às avaliações e ao seu licenciamento para levar os materiais ao mercado. A tecnologia está disponível na Vitrine Tecnológica da Embrapa Agroenergia.

Os ativos e tecnologias gerados podem ser empregados em empresas ou propriedades rurais, melhorando processos ou gerando novos negócios.

Alexandre Alonso, chefe de Transferência de Tecnologia da Embrapa Agroenergia, explica as diversas maneiras de fazer negócios com este centro de pesquisa. “As empresas podem ser parceiras na cocriação e no codesenvolvimento de soluções tecnológicas, criando conosco novos ativos/tecnologias ou validando aqueles que já desenvolvemos. Essas tecnologias poderão então ser cedidas ou licenciadas às empresas parceiras e terceiros, para a produção e oferta de novos produtos, processos e serviços. Por fim, empreendedores podem utilizar como base as tecnologias desenvolvidas na Unidade para novos modelos de negócios por meio de startups e ter acesso à utilização do conhecimento já gerado”, conclui.

Tem interesse em ser parceiro da unidade? Saiba mais em: https://www.embrapa.br/agroenergia/transferencia-de-tecnologia

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