Energia que vem da terra: o potencial sustentável do bagaço de mandioca
Objetivo: Demonstrar como o reaproveitamento biotecnológico do bagaço de mandioca pode gerar uma fonte de energia limpa, contribuindo para a redução do desperdício industrial, fortalecimento da economia circular e discutir seu papel no cumprimento do ODS 7 e na transição para uma matriz energética mais sustentável.
Giovanna Rodrigues Nascimento
Aluna de graduação em Biotecnologia, Universidade de São Paulo.
A busca por fontes de energia mais limpas e acessíveis é um dos principais desafios contemporâneos e está diretamente relacionada ao Objetivo de Desenvolvimento Sustentável 7 (ODS 7), que propõe ampliar o acesso à energia sustentável e reduzir a dependência de combustíveis fósseis. A combustão desses combustíveis, como petróleo e carvão, são altamente poluentes e contribuem significativamente para as mudanças climáticas (Su; Urban, 2021 apud Yang, M. et al., 2023). Nesse contexto, a biotecnologia surge como uma alternativa promissora ao possibilitar a conversão de matéria orgânica, que, frequentemente, se apresenta como um resíduo agroindustrial abundante, em fontes de energia renovável, como o bioetanol.
Dessa forma, cita-se como um exemplo relevante dessa aplicação a pesquisa conduzida pela Drª Bruna Escaramboni, com participação do Prof. Drº Eutimio Gustavo Fernández, que leciona na EACH-USP no curso de Biotecnologia. Assim, o estudo investigou o aproveitamento do bagaço de mandioca para a produção de etanol, já que esse tipo de resíduo, frequentemente descartado, ainda é rico em amido, o que o torna uma matéria-prima potencial para processos biotecnológicos (Escaramboni, B. et al., 2018).
Nesse contexto, o primeiro passo desenvolvido pelos pesquisadores consiste na produção de enzimas amilases por meio do cultivo do fungo Rhizopus oligosporus, pois essas enzimas atuam quebrando o amido presente no bagaço em açúcares menores, como a glicose (Figura 1). Em seguida, esses açúcares são utilizados na fermentação alcoólica por leveduras, como Saccharomyces cerevisiae, resultando na produção de etanol (Figura 1). Com isso, é possível notar que trata-se de um processo semelhante ao utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas, mas com finalidade energética.
Assim, os resultados do estudo foram expressivos, já que a hidrólise do bagaço ocorre em cerca de 10 horas, convertendo uma parcela significativa do material em açúcares fermentáveis. Ademais, a fermentação apresenta um rendimento de aproximadamente 89%, indicando alta eficiência do processo. Além disso, estima-se uma produção de até 247 litros de etanol por tonelada de resíduo, o que demonstra o potencial do método como alternativa viável aos processos tradicionais baseados em culturas como a cana-de-açúcar (Escaramboni, B. et al., 2018).
Figura 1 — Visão geral dos procedimentos utilizados para a biossíntese de etanol a partir do hidrolisado de bagaço de mandioca. Fonte: Adaptado de Escaramboni, B. et al., 2018.
Do ponto de vista ambiental, essa abordagem apresenta diversas vantagens, como a utilização de resíduos na contribuição para a redução do desperdício e promoção da economia circular, transformando subprodutos agrícolas em recursos energéticos (Yang, M. et al., 2023). Além disso, por se tratar de uma fonte renovável, o bioetanol produzido reduz a dependência de combustíveis fósseis. Porém, ainda existem limitações importantes, já que a aplicação em escala industrial pode enfrentar desafios logísticos e econômicos, como o transporte do resíduo e a padronização da matéria-prima, cuja composição pode variar.
Entretanto, é importante destacar que, embora a biotecnologia desempenhe um papel fundamental na transição energética, ela não é suficiente, isoladamente, para garantir o cumprimento do ODS 7. Dessa maneira, questões como políticas públicas, infraestrutura, investimento econômico e desigualdade no acesso à tecnologia também representam obstáculos significativos. Ou seja, o avanço em direção a um sistema energético mais sustentável depende de uma abordagem integrada, que combine inovação científica com planejamento estratégico e governança eficiente (Strumińska-Kutra, M. et al., 2023).
Portanto, o estudo analisado evidencia o potencial da biotecnologia na geração de energia limpa a partir de resíduos, oferecendo uma alternativa sustentável e inovadora. Ainda que desafios persistam, iniciativas como essa indicam caminhos promissores para um futuro em que a produção de energia esteja alinhada à preservação ambiental e ao uso eficiente de recursos.
Referência:
ESCARAMBONI, B. et al. Ethanol biosynthesis by fast hydrolysis of cassava bagasse using fungal amylases produced in optimized conditions. Industrial Crops & Products, [S. l.], v. 112, p. 368-377, mar. 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.12.004. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092666901730821X?via%3Dihub.
STRUMIŃSKA-KUTRA, M. et al. Innovating Urban Governance for Sustainable Energy Transitions: Between Institutional Design and Institutional Adaptation. Environmental Innovation and Societal Transitions, [S. l.], v. 48, art. 100751, set. 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eist.2023.100751. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2210422423000618?via%3Dihub.
YANG, M. et al. Circular economy strategies for combating climate change and other environmental issues. Environmental Chemistry Letters, [S. l.], v. 21, p. 55-80, jan. 2023. DOI: https://doi.org/10.1007/s10311-022-01499-6. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s10311-022-01499-6.
