Enzimas e a produção de biodiesel
Objetivo: O seguinte texto busca abordar a introdução de enzimas na produção do biodiesel como um solucionador de um dos gargalos da produção do combustível: a grande demanda por reagentes nocivos ao meio ambiente e a necessidade de óleos altamente puros para o processo. O texto foi confeccionado sob a luz do Objetivo de Desenvolvimento Sustentável número 7.
Davi Marcos Cintra Barbosa
Aluno de graduação em Biotecnologia, Universidade de São Paulo.
A transição energética global, isto é, a mudança das fontes de energia a partir da combustão de matéria orgânica para o uso de fontes renováveis ou de menor impacto ambiental, é um grande desafio do século atual. Em 2015, esse objetivo foi definido pela Organização das Nações Unidas como o Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 7 (ODS 7), que visa garantir o acesso à energia limpa, acessível e moderna para todos [1]. No Brasil, boa parte da fonte energética vem do movimento dos rios, que gira turbinas que convertem o movimento das águas em energia elétrica; quanto à energia utilizada para os diversos transportes no país – rodoviário, aeroviário, entre outros – o uso de combustíveis fósseis derivados do petróleo, como a gasolina, ainda é a principal fonte. Um substituto para esses combustíveis fósseis é o biodiesel, que ocupa uma posição estratégica na matriz energética e vem sendo cada vez mais utilizado, sendo um dos pilares para a redução da liberação de gases carbônicos do setor de transportes [2, 3]. Entretanto, o método tradicional de produção do biodiesel apresenta limitações significativas: alta demanda de reagentes com pureza elevada – que elevam o valor do processo –; e a geração de resíduos corrosivos a partir da produção, que em geral dificultam o descarte pelas indústrias [4]. Nesse viés, a biotecnologia surge com uma solução: o uso de enzimas lipases permite que resíduos – como o óleo de cozinha usado e a gordura animal descartada de frigoríficos – sejam convertidos em biocombustível de forma eficiente e sustentável [5]. Esta abordagem tanto otimiza e torna mais seguros os processos industriais atuais, quanto também promove a economia circular.
Biodiesel como fonte energética
O biodiesel é um combustível derivado de fontes orgânicas como óleos vegetais ou gorduras animais. Sua produção ocorre via uma reação química em que um óleo com alta pureza, em geral vegetal como o de soja, reage com um álcool, em geral o metanol, para gerar o composto combustível. Durante sua tradicional produção, dois reagentes utilizados podem gerar problemas ambientais caso sejam tratados inadequadamente: o metanol, em geral utilizado em excesso para garantia de bom rendimento do processo, se torna um resíduo perigoso, visto que tem ação neurotóxica quando misturado com água e é altamente volátil, podendo ser liberado na atmosfera causando problemas ambientais; agentes alcalinos, como a soda cáustica, também são utilizados, agora com a finalidade de acelerar o processo. O descarte e manejo indevido desses agentes alcalinos pode causar a contaminação de rios e outros corpos d’água, alterando o pH dos ecossistemas aquáticos e dificultando a vida dos organismos habitantes, como peixes e algas. Quanto aos subprodutos, o sabão é o mais problemático, visto que, caso descartado incorretamente, pode contaminar ecossistemas e promover a morte de microrganismos, animais e plantas [4, 6]. Esse panorama permite identificar as principais limitações da técnica atual da produção do biodiesel: alto custo devido à pureza dos reagentes e necessidade de uma avançada infraestrutura industrial para evitar os danos oriundos dos vazamentos dos reagentes e subprodutos de sua produção.
Embora o biodiesel tenha uma produção ambientalmente arriscada, ele é um dos combustíveis mais promissores para a redução da emissão de gases carbônicos e da dependência de combustíveis fósseis. Quando o biodiesel sofre combustão, ele também produz gases carbônicos – como na queima da gasolina e do querosene –, porém o processo de fabricação do biodiesel compensa esses gases liberados. Isso ocorre porque o biodiesel é produzido majoritariamente a partir de óleos vegetais que vêm da plantação de milhares de plantas, e essas plantas, por sua vez, consomem gás carbônico para crescerem e desenvolverem-se (Figura 1). Isso forma um ciclo que, em teoria, torna o uso do biodiesel sustentável. Porém, como já discutido, um dos grandes gargalos para a concretização desse ciclo está na fabricação do combustível, o que, por ora, o torna somente teórico. É nesse sentido que novas alternativas a esse processo tradicional devem surgir, sendo uma delas o uso de enzimas, como discutido a seguir [4].
Figura 1 — Associação do biodiesel à produção agrícola. Fonte: Dia Internacional do Biodiesel: Brasil desponta como potência produtora do biocombustível. Disponível em: <https://www.gov.br/mme/pt-br/assuntos/noticias/dia-internacional-do-biodiesel-brasil-desponta-como-potencia-produtora-do-biocombustivel>. Acesso em: 27 abr. 2026.
Enzima e a produção do biodiesel
Enzimas são um tipo de proteína que tem uma função bem característica: elas permitem que reações químicas ocorram mais rápido, o que é chamado de catálise, sendo as enzimas, portanto, catalisadores. Na prática, enzimas fazem muito mais que acelerar reações: na maioria das vezes, a reação sem a enzima é tão lenta que nunca ocorreria em tempo útil a nós humanos, então de certo modo elas permitem a ocorrência das reações. Outra característica importante das enzimas é que elas promovem reações específicas, isto é, as reações químicas em que elas participam têm produtos muito bem definidos, o que nem sempre ocorre na catálise química, como visto anteriormente na produção do biodiesel usando soda cáustica como catalisador: sabão era produzido em conjunto [7]! No contexto do biodiesel, as enzimas chamadas lipases têm sua importância; elas permitem com que a reação que produz o biodiesel seja realizada para óleos e gorduras sem a produção indesejada de sabão e sem a necessidade de reagentes como a soda cáustica. Isso possibilita o uso de matérias-primas de baixa qualidade, como óleos de fritura e gorduras residuais, garantindo alto rendimento mesmo com substratos “sujos” [5]. Um exemplo do uso de enzimas para a produção de biodiesel é o da linha de produtos Eversa® da empresa de origem dinamarquesa Novonesis, que consiste em enzimas suficientemente robustas para o ambiente industrial; essas enzimas, ademais, também conseguem promover um manejo mais eficiente do metanol utilizado para a reação, além de permitir o uso de etanol como reagente, o que tornaria o processo de produção do biodiesel totalmente renovável. Embora o uso dessa linha de enzimas ainda seja acoplado ao método tradicional, é interessante observar como ele está se integrando à fabricação e permitindo maiores rendimentos em um processo mais sustentável [8].
Conclusão: o futuro é sem combustíveis fósseis
É inegável a preocupação atual com o fim da disponibilidade de combustíveis fósseis. Afinal, a produção desses combustíveis demora séculos e necessita de condições especiais para ocorrer, o que os torna não renováveis a curto prazo, ou melhor, a prazo humano. É nesse sentido que diversas alternativas ao uso desses combustíveis surgem a todo momento e ao mesmo ritmo melhorias na fabricação desses alternativos também surgem [1]. Um grande exemplo disso é o biodiesel, como já discutido: combustível gerado a partir de óleos vegetais que, em teoria, compensa sua própria pegada ecológica, o que, em prática, acaba não ocorrendo, uma vez que, embora compense a produção de gases carbônicos, necessite de diversos reagentes nocivos para sua fabricação, processo este que ainda produz outras substâncias nocivas aos ecossistemas. Com a introdução de enzimas, com alta especificidade em suas reações, é possível tornar a produção de biodiesel mais controlada e ao mesmo tempo mais abrangente, permitindo o uso tanto de óleos usados quanto de gorduras animais na produção.
Referência:
[1] Sustainable Development Goal 7: Energia limpa e acessível | As Nações Unidas no Brasil. Disponível em: <https://brasil.un.org/pt-br/sdgs/7>.
[2] EPE – EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço Energético Nacional 2025: Relatório Síntese – ano base 2024. Rio de Janeiro: EPE, 2025.
[3] EPE – EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA. Balanço Energético Nacional 2025: Relatório Síntese – ano base 2023. Rio de Janeiro: EPE, 2025.
[4] SCHUCHARDT, U.; SERCHELI, R.; VARGAS, R. M. Transesterification of vegetable oils: a review. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 9, n. 3, maio 1998.
[5] MUSTAFA KAMAL PASHA et al. Biodiesel production with enzymatic technology: progress and perspectives. Biofuels, Bioproducts and Biorefining, v. 15, n. 5, p. 1526–1548, 26 maio 2021.
[6] CETESB – COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Ficha de Informação de Segurança de Produtos Químicos (FISPQ) – Metanol.
[7] BERG, J. M. et al.; Biochemistry, 10. ed., New York: W. H. Freeman, 2023.
[8] NOVONESIS. Biodiesel production. Disponível em: <https://www.novonesis.com/en/biosolutions/bioenergy/biodiesel>.
