{"id":32364,"date":"2023-04-26T19:32:28","date_gmt":"2023-04-26T22:32:28","guid":{"rendered":"https:\/\/sites.usp.br\/rcgi\/?p=32364"},"modified":"2023-05-31T02:19:08","modified_gmt":"2023-05-31T05:19:08","slug":"projeto-estuda-como-transformar-co2-em-bioetanol-e-plastico-verde","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sites.usp.br\/rcgi\/br\/projeto-estuda-como-transformar-co2-em-bioetanol-e-plastico-verde\/","title":{"rendered":"Projeto estuda como transformar CO2 em bioetanol e pl\u00e1stico verde"},"content":{"rendered":"

Iniciativa de pesquisadores da USP e da Unifesp aposta em processo natural, sem aditivos qu\u00edmicos, por meio de microalgas encontradas em mangues e cianobact\u00e9rias.<\/em><\/p>\n

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Capturar di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>) atrav\u00e9s de algas e cianobact\u00e9rias e gerar produtos de alto valor agregado, como biocombust\u00edvel e pl\u00e1stico verde, de forma natural e sustent\u00e1vel.<\/p>\n

Investigar essas possibilidades \u00e9 o objetivo do projeto Captura de CO2<\/sub> bioassistida e convers\u00e3o em bioprodutos<\/em>, realizado no \u00e2mbito do Centro de Pesquisa para Inova\u00e7\u00e3o em Gases de Efeito Estufa (RCGI), financiado pela Shell do Brasil e pela Funda\u00e7\u00e3o de Amparo \u00e0 Pesquisa do Estado de S\u00e3o Paulo (Fapesp).<\/p>\n

\u201cO termo \u2018captura de CO2<\/sub> bioassistida\u2019 designa que o processo \u00e9 feito sem aditivos qu\u00edmicos e de forma natural, por via biol\u00f3gica. No nosso caso utilizamos dois microrganismos que fazem fotoss\u00edntese, que s\u00e3o as microalgas e as cianobact\u00e9rias\u201d, explica a coordenadora-geral do projeto, a bi\u00f3loga Elen Aquino Perpetuo, professora do Instituto do Mar da Universidade Federal de S\u00e3o Paulo (Unifesp), campus <\/em>Baixada Santista e pesquisadora colaboradora do CEPEMA-POLI-USP.<\/p>\n

Em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s microalgas, a ideia \u00e9 que al\u00e9m de elas capturarem e fixarem CO2<\/sub>, sua biomassa possa ser fermentada em reatores para a produ\u00e7\u00e3o de bioetanol, tamb\u00e9m conhecido como etanol de terceira gera\u00e7\u00e3o. \u201cBiocombust\u00edveis provenientes dessas biomassas t\u00eam atra\u00eddo muita aten\u00e7\u00e3o, visto que algas podem ser cultivadas com CO2<\/sub> e luz solar, utilizando \u00e1gua salgada ou salobra em terras n\u00e3o cultiv\u00e1veis, al\u00e9m de n\u00e3o apresentarem lignina em sua composi\u00e7\u00e3o. Para a produ\u00e7\u00e3o de etanol de terceira gera\u00e7\u00e3o \u00e9 crucial expor os componentes intracelulares da alga e para isso utiliza-se a hidr\u00f3lise. A parede celular nas algas \u00e9 a principal estrutura que deve ser despolimerizada para extra\u00e7\u00e3o dos polissacar\u00eddeos. Ao longo da convers\u00e3o, os polissacar\u00eddeos ser\u00e3o divididos em mon\u00f4meros que, por sua vez, ser\u00e3o fermentados e convertidos em etanol\u201d.<\/p>\n

As microalgas que ser\u00e3o utilizadas no experimento, a exemplo da Parachlorella kessleri<\/em>, foram coletadas em \u00e1reas de mangue. \u201cO mangue \u00e9 um ambiente com alto teor de mat\u00e9ria org\u00e2nica e tamb\u00e9m de polui\u00e7\u00e3o antr\u00f3pica. Por causa disso, essas microalgas s\u00e3o extremamente resistentes e bem adapt\u00e1veis a qualquer situa\u00e7\u00e3o, o que favorece a pesquisa\u201d, observa a especialista. De acordo com Elen, al\u00e9m dos mangues, as microalgas podem ser encontradas em oceanos e rios, bem como podem ser cultivadas em criadouros artificiais. \u201cJ\u00e1 existem fazendas de microalgas no Rio Grande do Norte e Para\u00edba\u201d, conta.<\/p>\n

Um dos desafios do projeto \u00e9 como produzir grandes volumes de bioetanol por meio das microalgas. \u201cSabemos que o processo biotecnol\u00f3gico funciona muito bem numa escala piloto, reduzida, de 100 litros, por exemplo, mas quando se fala na produ\u00e7\u00e3o de milhares de metros c\u00fabicos, ainda n\u00e3o sabemos como ser\u00e1 o resultado\u201d, diz Elen.<\/p>\n

A equipe do projeto investiga quais esp\u00e9cies de microalgas s\u00e3o capazes de acumular maior concentra\u00e7\u00e3o de carboidrato. \u201cEsse carboidrato ser\u00e1 hidrolisado e inserido em um reator de grande porte. Queremos descobrir se isso vai possibilitar a gera\u00e7\u00e3o de biocombust\u00edvel de qualidade e em escala industrial\u201d, prev\u00ea a pesquisadora.<\/p>\n

Os pesquisadores estudam tamb\u00e9m a possibilidade de utilizar a vinha\u00e7a (res\u00edduo poluente gerado pela produ\u00e7\u00e3o de etanol de cana-de-a\u00e7\u00facar) como meio de cultivo de microalgas. \u201cO descarte da vinha\u00e7a \u00e9 motivo de dor-de-cabe\u00e7a para o setor sucroalcooleiro em fun\u00e7\u00e3o do alto custo. Sem contar que o res\u00edduo costuma ser utilizado como adubo na fertirriga\u00e7\u00e3o de lavouras, com risco de atingir os len\u00e7\u00f3is fre\u00e1ticos e provocar danos ambientais. O objetivo \u00e9 conseguir agregar valor \u00e0 vinha\u00e7a por meio das microalgas, o que seria positivo para as usinas e para o meio ambiente\u201d, explica Elen.<\/p>\n

A pesquisadora n\u00e3o esconde o entusiasmo pelo resultado que pode ser gerado a partir dos experimentos com microalgas.\u201c\u00c9 uma t\u00e9cnica barata que pode gerar um combust\u00edvel verde, n\u00e3o-derivado de petr\u00f3leo e, portanto, menos poluente e independente das reservas f\u00f3sseis. Mas n\u00e3o apenas isso:estamos falando tamb\u00e9m de um produto brasileiro, livre das oscila\u00e7\u00f5es do mercado internacional que impactam no bolso do consumidor final\u201d.<\/p>\n

Outra frente do projeto, comandada pelos professores Renato Sanches Freire e Cassius Vinicius Stevani, ambos do Instituto de Qu\u00edmica (IQ) da USP, busca potencializar a produ\u00e7\u00e3o de biopol\u00edmeros por meio de cianobact\u00e9rias, organismos fotossint\u00e9ticos que apresentam ao mesmo tempo caracter\u00edsticas de algas e bact\u00e9rias. Ao serem submetidas a condi\u00e7\u00f5es de estresse em meio de cultura com excesso de luz, as cianobact\u00e9rias capturam CO2<\/sub> e produzem em seu interior gr\u00e2nulos de polihidroxibutirato (PHB), um tipo de biopl\u00e1stico, como j\u00e1 demonstrado em pesquisas anteriores.<\/p>\n

\u201cA natureza \u00e9 muito s\u00e1bia. Em condi\u00e7\u00f5es extremas, como limita\u00e7\u00e3o de nutrientes, sobretudo nitrog\u00eanio, e excesso de carbono, as cianobact\u00e9rias criam uma reserva de \u2018gordura\u2019 para sobreviver, a exemplo do que fazem os ursos em per\u00edodo de hiberna\u00e7\u00e3o. Esse gr\u00e2nulo de reserva das cianobact\u00e9rias tem as mesmas caracter\u00edsticas de um pol\u00edmero e ao ser extra\u00eddo se assemelha a um pl\u00e1stico-filme\u201d, relata a pesquisadora. \u201cA meta do projeto \u00e9 modificar geneticamente cianobact\u00e9rias do g\u00eanero Synechocystis sp.<\/em> para que ela consiga acumular ainda mais esses biopol\u00edmeros\u201d, explica Elen.<\/p>\n

A produ\u00e7\u00e3o de PHB ainda engatinha no pa\u00eds e hoje acontece apenas em uma f\u00e1brica no interior de S\u00e3o Paulo, onde \u00e9 feito a partir da cana-de-a\u00e7\u00facar e n\u00e3o da captura de CO2<\/sub>. \u201cToda a produ\u00e7\u00e3o \u00e9 exportada para a Europa, onde esse pl\u00e1stico costuma ser utilizado em pr\u00f3teses ortop\u00e9dicas. Como esse pl\u00e1stico \u00e9 biodegrad\u00e1vel, as pr\u00f3teses t\u00eam baixo \u00edndice de rejei\u00e7\u00e3o pelo corpo\u201d, explica Elen.<\/p>\n

Um dos desafios para a expans\u00e3o do uso do PHB \u00e9 o custo elevado. \u201cHoje ele \u00e9 considerado um pl\u00e1stico nobre, que vale cinco vezes mais do que pl\u00e1sticos de origem f\u00f3ssil, como o das garrafas PET. Para o mercado interno \u00e9 um valor muito alto. Por\u00e9m, a meu ver, as vantagens ambientais superam os outros custos envolvidos. O PHB \u00e9 um pl\u00e1stico biodegrad\u00e1vel, que n\u00e3o vai ficar por muito tempo na natureza, ao contr\u00e1rio dos pl\u00e1sticos de origem f\u00f3ssil. Precisamos de pol\u00edticas p\u00fablicas que estimulem pesquisa e inova\u00e7\u00e3o, bem como ofere\u00e7am incentivos fiscais para essas empresas verdes\u201d, conclui Elen.<\/p>\n

Light excess stimulates Poly-beta-hydroxybutyrate yield in a mangrove-isolated strain of Synechocystis sp. (2021) <\/strong>GRACIOSO, BELLANA, A, KAROLSKI, B, CARDOSO, LOB, PERPETUO, EA, NASCIMENTO, CAO, GIUDICI, R, MOROSINOTTO, T. Bioresource Technology, 320 (B), 124379. doi.org\/10.1016\/j.biortech.2020.124379<\/p>\n

Extracellular carotenoid production and fatty acids profile of Parachlorella kessleri<\/em> under increased CO2 concentrations (2021). <\/strong>JESUS, PCC,\u00a0 MENDES MA, PERPETUO, EA,\u00a0 BASSO, TO, NASCIMENTO, CAO.\u00a0 Journal of Biotechnology, 329, 2021, Pages 151-159. doi.org\/10.1016\/j.jbiotec.2021.02.004<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Iniciativa de pesquisadores da USP e da Unifesp aposta em processo natural, sem aditivos qu\u00edmicos, por meio de microalgas encontradas em mangues e cianobact\u00e9rias. Capturar di\u00f3xido de carbono (CO2) atrav\u00e9s … <\/p>\n

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