CULTURAS ENERGÉTICAS: geração de biocombustível a partir de fontes renováveis

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por Osania Emerenciano Ferreira

O petróleo continua sendo a fonte de energia primária mundial. Por ser uma fonte não renovável, à medida que a demanda por combustíveis aumenta, intensificam-se as discussões sobre temas ambientais e a busca por fontes renováveis de energia. Este cenário traz a perspectiva de aumento na demanda por etanol, tanto no mercado nacional quanto no internacional, impulsionado pelo uso de veículos auto-motivos leves flex-fuel.

A produção de biocombustíveis, especialmente o etanol, pode ser dividida atualmente em 4 gerações. São considerados os de 1a geração (1G) os que utilizam açúcares ou amidos, de 2a e 3a Geração (2G e 3G) que utilizam biomassa lignocelulósica, inclusive resíduos agrícolas e industriais, árvores e determinadas espécies de gramíneas.

A 4a geração é a integração dos processos de produção das demais gerações, que utiliza de alterações genéticas da cultura a ser empregada e de microrganismos industriais, contribuindo para aumentar a eficiência dos processos de 2a e 3a gerações para produção de etanol.

Diferentes fontes de biomassa na produção de etanol

A produção de etanol no mundo é crescente, empregando-se diferentes fontes de biomassa como: amido (milho e grãos de cereais), sacarose (cana-de-açúcar, beterraba açucareira e sorgo sacarino) e culturas celulósicas (resíduos vegetais e madeira).

No Brasil, a grande diversidade edafoclimática (combinação de fatores como o clima, o relevo, a temperatura, a humidade do ar, tipos de solos, chuvas e outros) possibilita a exploração de várias culturas energéticas para completar e descentralizar a produção de etanol – com destaque para a cana-de-açúcar, a matéria-prima mais utilizada para produção do combustível atualmente e que garante a maior produtividade com menor custo de produção.

Já dentre as matérias amiláceas e feculentas, que contêm carboidratos mais complexos como o amido, podemos citar a araruta, milho, mandioca, e batata-doce. Para se produzir etanol por meio dessas matérias-primas é necessário que elas passem por um processo de hidrólise, denominada sacarificação.

Mesmo com todo o processo de melhoramento das novas variedades de mandioca e batata-doce, com altos teores de amido e carboidratos por exemplo, a produtividade agrícola destas matérias-primas não compete com a da cana-de-açúcar, além da falta de resíduo combustível.

Podemos citar ainda o sorgo sacarino, uma gramínea que há anos vem sendo estudada e melhorada no Brasil. É uma matéria-prima mista, composta por grande quantidade de sacarose nos colmos e também de matéria amilácea. O sorgo produz panículas com grãos ricos em amido. As pesquisas atuais estudam o aumento no Período Útil de Industrialização (PUI) e tecnologias que possibilitem a utilização de toda a planta.

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No Brasil já existem unidades industriais com planta “Flex”, com opção de produzir etanol, ora com cana, ora com milho”.

Outra gramínea que também vem ganhando espaço é o milho. Além de ser uma alternativa para a produção de etanol, ainda pode ser empregada na produção de ração animal de alto valor proteico. Outro fator de destaque é que quando os grãos de milho são armazenados corretamente, a indústria pode operar durante todo o ano. No Brasil já existem unidades industriais com planta “Flex”, com opção de produzir etanol, ora com cana, ora com milho.

Alternativas competitivas

Um importante passo no país foi a viabilização da produção de etanol a partir da celulose proveniente de resíduos agrícolas, do bagaço e palha da cana-de-açúcar, além de culturas energéticas que têm surgido como a cana energia, o sorgo energia, capim-elefante, braquiárias (Brachiaria), panicuns e árvores de crescimento rápido. Elas podem ser alternativas competitivas e eficientes para regiões em que as condições climáticas inviabilizam o cultivo de cana-de-açúcar. O chamado etanol 2G e 3G já possui unidades industriais implantadas no Brasil.

A aplicação de algas para produção de etanol também tem sido estudada. A vantagem é que as algas podem ser cultivadas em terras não agricultáveis em água salgada, salobra e até mesmo águas residuais como, por exemplo, a vinhaça da indústria sucroalcooleira.

Essa via de produção evita a competição pelo uso da terra para a geração de energia e produção de alimentos, e é mais sustentável do ponto de vista ambiental, mas até o momento a viabilidade econômica ainda é um gargalo para utilização de fonte de biomassa.

Para finalizar, é importante ressaltar a produção de biocombustíveis de quarta geração, que vem para melhorar a eficiência dos processos de produção de etanol 2G e 3G. Tendo como foco modificações genéticas que alteram a parede celular e fisiologia na própria espécie vegetal e de microrganismos a serem utilizados no processo industrial.

Juntas, estas alternativas podem reduzir o custo da produção de etanol. Nesta área, ainda em estudo, temos a modificação da cana, a transgênica, que pode contribuir muito para a viabilização de um novo modelo para produção de biocombustível.

Independente do processo industrial a ser empregado para produção de etanol, todas as matérias-primas listadas são importantes para se criar um programa brasileiro de energia renovável, com ampliação da produtividade e otimização do uso da terra. Esses fatores consolidarão o país do ponto de vista de autossuficiência na geração de bio-combustível a partir de fontes renováveis, criando um dos maiores programas de energia renovável do mundo.

sustentabilidade

Prof. Dra. Osania Emerenciano Ferreira – Graduada em Ciências Biológicas, Doutora e Mestre em Microbiologia Agropecuária pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2015). Atualmente é Coordenadora do Curso Superior de Tecnologia em Produção Sucroalcooleira da Universidade do Estado de Minas Gerais (UEMG/Unidade de Frutal), onde atua como docente e pesquisadora.

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