Estudo do CNPEM avalia rotas biotecnológicas inovadoras e destaca o potencial do Brasil no desenvolvimento de combustíveis sustentáveis para substituir fontes fósseis.
Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) divulgaram, por meio do periódico Chemical Engineering Journal (CEJ), um estudo detalhado sobre as perspectivas para o desenvolvimento de processos biotecnológicos voltados à produção de biocombustíveis, especialmente hidrocarbonetos.
O objetivo principal é atender às especificações de combustíveis para transporte de longa distância, como diesel e querosene de aviação, setores que contribuem significativamente para as emissões de gases de efeito estufa (GEE).
O estudo avalia os potenciais econômicos e ambientais de diferentes processos baseados em cana-de-açúcar e óleo de soja, utilizando abordagens fermentativas e enzimáticas.
Avanços tecnológicos e desafios
Essas matérias-primas foram escolhidas por sua ampla disponibilidade no Brasil, país reconhecido pela competitividade de sua biomassa. A pesquisa sugere que os cenários baseados em cana-de-açúcar possuem maior viabilidade técnica e econômica em comparação aos processos que utilizam óleo de soja.
Os biocombustíveis emergem como alternativa sustentável ao transporte de longa distância. No entanto, os pesquisadores apontam que as tecnologias de base biológica ainda enfrentam desafios para serem competitivas com as rotas convencionais, que utilizam altas temperaturas, pressões e catalisadores químicos. Uma abordagem promissora envolve o conceito de “fábrica celular”, que integra etapas enzimáticas diretamente no metabolismo de microrganismos geneticamente modificados.
Entre os avanços destacam-se o uso da enzima OleTPRN, capaz de converter ácidos graxos em olefinas, uma classe de compostos essenciais na produção de combustíveis e produtos petroquímicos. Essa descoberta, publicada na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), reforça o potencial das rotas biológicas no setor industrial.
Impactos econômicos e ambientais
A análise técnica, econômica e de ciclo de vida revelou que o custo da matéria-prima é um fator crucial para a viabilidade dos processos.
A rota baseada em óleo de soja apresentou os maiores custos operacionais e intensidade de carbono, enquanto a cana-de-açúcar demonstrou melhores perspectivas.
Um processo aprimorado de base biológica pode oferecer combustíveis com preço competitivo no mercado, além de uma intensidade de carbono de 25,1 gCO₂eq/MJ, similar à do etanol de cana-de-açúcar. Isso representa uma redução superior a 70% nas emissões de GEE em comparação aos combustíveis fósseis.
O estudo também ressalta que políticas como o RenovaBio no Brasil, a Renewable Fuel Standard (RFS) nos Estados Unidos e a Renewable Energy Directive (RED-II) na Europa podem desempenhar papel fundamental na valorização de biocombustíveis. Essas regulamentações incentivam a substituição de combustíveis fósseis por alternativas renováveis, criando novos mercados e oportunidades financeiras.
Ferramentas de análise e próximos passos
O CNPEM vem utilizando a Plataforma de Sustentabilidade, uma ferramenta robusta para simulações de cenários envolvendo diferentes matérias-primas e configurações de processos. Essa abordagem integrada permite análises detalhadas sobre custos e impactos ambientais, orientando decisões estratégicas em escala regional e nacional.
Os próximos passos da pesquisa incluem a criação de mapas de aptidão regional para o cultivo de matérias-primas e a combinação de rotas tecnológicas para maximizar a eficiência e a sustentabilidade. Segundo Edvaldo Rodrigo de Morais, pesquisador do CNPEM, essa análise fornecerá subsídios valiosos para pesquisadores, formuladores de políticas públicas e empresas do setor energético.
A pesquisa destaca o papel do Brasil como um potencial líder global na produção de energia renovável, dada sua biodiversidade, disponibilidade de biomassa e avanços científicos. O desenvolvimento de biocombustíveis drop-in, como os avaliados no estudo, pode representar um passo significativo para a transição energética em direção a uma economia de baixo carbono.
Fonte: CNPEM
