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O Lafieco é o laboratório-sede do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) do Bioetanol e, por isto, não está sozinho neste projeto de pesquisa. Além dele, mais 32 grupos se propuseram a este desafio, coordenados pelo professor Marcos Buckeridge, do IB.
O etanol de segunda geração
A ideia é produzir com mais eficiência o etanol de segunda geração. Este processo é mais difícil que o primeiro, pois no bagaço e na palha da planta, a celulose é menos acessível, já que é permeada por outros polímeros. Atualmente, para que essa celulose seja usada, o que se faz em laboratório é um pré-tratamento no material, que pode consistir em uma explosão a vapor, no uso de ácido ou de álcali.
– Existem várias tentativas para ‘amolecer’ a biomassa. Só que em todos esses casos você acaba perdendo ou degradando parte do material – explica Buckeridge.
Apenas depois do pré-tratamento é que ocorre a chamada hidrólise. Nela, enzimas degradam a celulose para se obter o caldo de açúcares simples que, após fermentação, gera o combustível. Segundo o professor, o problema está na viabilidade para o mercado.
– Se a gente fosse levar caminhões de enzima para a indústria, o número de caminhões de enzima seria maior do que o número de caminhões de cana, porque ela é muito diluída e muito cara, então não é viável economicamente – lamenta.
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Descobertas
O grupo de estudos busca, então, tanto deixar a parede celular da cana mais fácil de ser degradada, quanto fazer com que as enzimas de hidrólise também atuem nesse processo. Até o momento, os cientistas já conseguiram desvendar a arquitetura da parede celular da planta, descobrindo que a celulose representa apenas 30% dela. Eles também descobriram um mecanismo de degradação que a cana possui na própria raiz. A intenção agora é programar os genes da planta para que a parede celular de todas as suas partes seja facilmente aberta, além de promover outras melhorias nela, como a resistência a fatores externos. Com esta “supercana”, as indústrias poderão até pular a parte do pré-tratamento, barateando a produção do combustível.
Além disto, vários dos microorganismos (fungos e bactérias) que produzem as enzimas e sua genética foram desvendados. O próximo passo, então, é montar um “coquetel enzimático” brasileiro, denominando quais enzimas são capazes de, sozinhas, degradar a parede celular da cana e tendo o controle também dos genes que as codificam.
O INCT do Bioetanol
Em 2008, o INCT do Bioetanol foi formado com o intuito de gerar informações que permitissem dobrar a produção deste biocombustível no Brasil em 10 anos. Para toda a pesquisa acontecer, o instituto está dividido em cinco núcleos: o Centro de Expressão Gênica e Transformação de cana, o Centro de Fisiologia Vegetal e Biologia Celular, o Centro de Genética e Melhoramento da Cana, o Centro de Prospecção de fungos e engenharia de enzimas e o Centro de Caracterização de Enzimas e Engenharia de Processos.
O grupo já lançou livros com capítulos que esclarecem os leitores sobre os avanços na ciência para o etanol de segunda geração e sobre a bionergia. Ao final deste ano, será lançado mais um, que incluirá os resultados das pesquisas até agora e a projeção dos próximos passos que devem ser dados.
