Pesquisadores investem em melhoramento genético das microalgas para produção de biocombustíveis

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Pesquisas no Brasil e em outros países estão investindo na redução de custo para aproveitar a alta capacidade de produção de óleo e biomassa das microalgas para gerar matéria-prima para indústrias de biodiesel, etanol e bioquerosene para aviões. O ganho de produtividade ao usar as microalgas é maior do que de outras matérias-primas, comprovado por pesquisas.

Estimativas apontam que para substituir todo o petróleo consumido nos Estados Unidos por óleo de soja, seria preciso cultivar o grão em uma área três vezes maior do que todo o território continental norte-americano. Substituindo o óleo de soja pelo de palma (dendê), o espaço necessário cairia para 23% do território. Já o cultivo de microalgas ocuparia menos do que 4% da área daquele país.

Segundo o pesquisador da Embrapa Agroenergia, Bruno Brasil, as microalgas são sustentáveis e possuem diversas vantagens. “As microalgas tem alta produtividade, não ocupam espaço de plantio porque crescem na água, capturam muito carbono e podem ser cultivadas em água salobra, não sendo preciso usar água potável”.

Microalgas realizam fotossíntese e podem ter menor custo de cultivo do que o de fungos

A maior dificuldade para os pesquisadores é a parte de melhoramento genético das algas. Em busca de espécies com alto rendimento, os pesquisadores precisam fazer uma caracterização genômica das linhagens mais resistentes. “O pouco conhecimento sobre o genoma complica um pouco, por isso é necessário a pesquisa para caracterizar e identificar”, afirma Bruno Brasil.

Hugo Santana, mestrando em Biociência pela Universidade Federal da Bahia (UFBA), atua em projetos com microalgas e também ressalta essa dificuldade. “Algumas espécies, como Chlamydomonas reinhardtii, apresentam uma maior quantidade de informações disponíveis, no entanto a maioria das espécies conhecidas, aproximadamente 6.000, apresentam pouca informação. Esta limitação faz com que o conhecimento sobre as microalgas seja adquirido mais lentamente”.

Um exemplo dessa dificuldade com o melhoramento genético está no estudo feito pela Embrapa Agroenergia, que procura usar as microalgas como biofábricas de um grupo de enzimas para produzir etanol celulósico, também conhecido como etanol de segunda geração (2G).

Diferente do biocombustível encontrado nos postos, que é produzido com o caldo da cana, o celulósico vem de materiais sólidos como bagaços, resíduos de madeira e capins. Mas para que esse etanol celulósico possa ser feito, é necessário que a celulose desses materiais seja “quebrada”, para que moléculas de glicose sejam obtidas e depois fermentadas para dar origem ao etanol.

As enzimas que os pesquisadores querem produzir com microalgas são as betaglicosidases, responsáveis pela última etapa de “quebra” da celulose. Assim como os outros dois grupos de enzimas usadas na fabricação do etanol 2G, hoje em dia, as betaglicosidases são produzidas por fungos, em sua grande maioria. Ao acontecer essa quebra da celulose, a expectativa dos pesquisadores é que obtê-las de microalgas reduza o custo da produção. Mas o problema enfrentado é que não se conhece microalgas produtoras de enzimas. Por isso, os cientistas estão tentando modificar geneticamente uma linhagem delas.

O melhoramento genético das algas é uma das dificuldades nas pesquisas com microalgas, por isso, se tornou o foco principal dos pesquisadores, segundo Bruno Brasil

Popularização das microalgas

As primeiras pesquisas com microalgas na produção de combustíveis surgiram na década de 50 nos Estados Unidos. Ao perceberem as vantagens que a planta possuía, os cientistas passaram a investir na produção do combustível com as algas. Já no Brasil, essa tecnologia começou a se popularizar no início do século 21, já que na época o preço do petróleo caiu e novas formas para produção de combustíveis foram procuradas.

As microalgas possuem até 50% da composição do seu peso em óleo, contra 18% da soja, segundo o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI). Atualmente, as pesquisas feitas com microalgas buscam linhagens que gerem grande volume de biomassa, crescendo em resíduos como, por exemplo, a vinhaça, as sobras do processamento industrial para obtenção do álcool, abundante na produção de etanol.

O MCTI, através da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), já destinaram de 2008 a 2014 mais de 26 milhões voltados à pesquisa, desenvolvimento e inovação para a produção e uso do biodiesel derivado de microalgas. Mas para que elas passem a ser utilizadas em larga escala é preciso mais investimento.

Segundo Hugo Santana, é preciso superar algumas limitações técnicas para que a aplicação e popularização sejam possíveis. “As limitações incluem a seleção de microalgas que apresentem alta produtividade e que sejam resistentes ao ambiente, no caso de cultivo em lagoas abertas, e o processo de colheita que ainda é caro devido às características das microalgas”.

Bruno Brasil afirma que é possível que as microalgas sejam usadas em larga escala, mas que são necessários alguns pontos. “Que as microalgas passem por melhoramento genético, um melhor desenvolvimento do sistema da cultura e um processo de aperfeiçoamento das ações”.

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