Giro Ambiental | Descoberta enzimática revoluciona produção de etanol sustentável 21/05/2025

[Música] E no giro ambiental de hoje, a gente vai falar de uma das descobertas mais revolucionárias das últimas duas décadas na produção de bioenergia, uma enzima batizada de celose produzida e desenvolvida aqui no CNP de Campinas. E quem vai conversar com a gente sobre isso é o Mário Muracame, que é o pesquisador, um dos pesquisadores aí dessa grande descoberta. Muito obrigada pela sua participação aqui com a gente, Mário.

Olá, tudo bem? Prazer, Alexandre. É um prazer estar falando com vocês hoje.

Mário. Queria que você falasse então pra gente dessa descoberta, né, que vai ser muito impactante, principalmente na produção de etanol de segunda geração. Explica pra gente também o que é um etanol de primeira e de segunda geração pra gente começar a entender essa importância, né?

Vamos lá. Eh, é importante eh comparar essas duas tecnologias, né? O etanol de primeira geração é o etanol produzido com o caldo da cana.

É esse que a gente abastece o carro todo dia nos postos combustíveis. O etanol de segunda geração é o etanol que se usa o resíduo eh da, por exemplo, da cana de açúcar, o bagaço e a palha da cana de açúcar. pode ser utilizado outros tipos de resíduos, como eh eh eh de eucalipto, como a palha de milho.

Então, outros resíduos de natureza lignelulóica que a gente fala, que são resíduos hoje são pouco valorizados, que são geralmente queimados, eh podem ser utilizados para produzir mais combustível. Só para você ter ideia, se a gente utilizar todo esse potencial do bagaço, da palha, da cana de açúcar, a gente tem a chance de aumentar em 16 bilhões de litros a produção de etanol, sem nenhuma hectare a mais de plantil. Então, realmente o potencial é muito grande.

Isso significa 57% a mais de etanol, eh, aproveitando, valorizando um resíduo agroindustrial, que é o bagaço e a palha da cana de açúcar. Isso então a gente chama de etanol de segunda geração. É importante ressaltar que ele não compete com alimentação, né?

Então o bagast da cana não é usado para fim fins alimentício. Então isso é uma outra vantagem. Ele é mais sustentável, ele não compete com a alimentação e tem um potencial econômico de produção enorme.

Estamos falando de 57% a mais de produção, tá? Então esse é o cenário, o que que é o etanol de segunda geração comparado com o de primeira geração e toda a sua sustentabilidade embarcada numa tecnologia como essa. E o que que foi a descoberta feita aqui em Campinas no no Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais, no CNPEN?

Nós eh encontramos na biodiversidade brasileira uma nova classe de enzimas. As enzimas são aquelas moléculas que catalisam a as reações químicas e ela tem uma ação específica sobre a celulose, que é o principal componente do resíduo agroindustrial. Então ele tem um papel de acelerar a despolimerização da celulose.

Então vale importante destacar mencionando anteriormente para produzir o etanol a partir do resíduo órgão industrial, você tem que quebrar ele, você tem que despolimerizar ele e aí você gera glicose e aí a glicose como de primeira geração, vai ser fermentado em etanol. Então essa enzima tá nesse primeira etapa onde você torna a os açúcares disponíveis no bagaço, na palha de cana de açúcar, prontos para ser fermentados, torná-los fermentíveis. Eles não são biodisponíveis, tem que torná-los biodisponíveis.

E essa descoberta age exatamente aí. Então você tem hoje misturas enzimáticas, que a gente chama de coquetel enzimático, que tem essa função. E a nossa enzima, ela é um aditivo, ela é um turbo para esses coquéis enzimáticos.

Então, a descoberta veio da biodiversidade. Nós, eh, fizemos toda a parte, eh, molecular, explicando como que ela atua e chegamos até a demonstração e ambiente industrialmente relevante. Nós chegamos com essa enzima numa planta piloto e demonstrável que a gente faz no que a gente eh estima um aumento de eficiência superior a 20%.

Então, 20% de 16 bilhões de litros é muita coisa. A gente tá falando do realmente do do algo que tem um impacto econômico, tá? É uma ciência eh é uma ciência inspirada, aprimorada pela biodiversidade, que chega até um setor econômico de grande importância pro Brasil, que é a área de biocombustíveis.

E é maravilhoso porque o Brasil é um país continental e altamente agricultável, né? já dá pra gente imaginar o quanto de matériapra vai ter disponível, né? E se eu entendi bem, então essa enzima ela partiu da observação da própria natureza, do comportamento ali do dos bagaços, dos resíduos e ela pode ser então escalável através do processo de industrialização.

Perfeito. A a gente descobriu a partir da hipótese que a as pilhas de bagaço que são enormes nas usinas, eh os microorganismos que habitam o solo coberto por esse material, eles evoluíram. Vamos romantizar aqui um pouco.

Eles aprenderam como utilizar eh esses materiais como fonte de alimento de nutrientes. Então, a gente foi estudar o comportamento metabólico desses microorganismos e lá encontramos eh genes desconhecidos que tinham potencial para esse fim. Então, explorando esse esse universo que a gente chama de matéria escura, né?

São que que é matéria escura genômica? são genes desconhecidos de microrganismos desconhecidos, tá? A gente chama isso de matéria escura eh eh da biodiversidade.

Então, olhando para esse mundo desconhecido que a gente encontrou essa nova enzima, é importante destacar que 99% da vida microbiana da da biodiversidade do planeta, ela ainda não foi explorada, ela é desconhecida. Então, existe um potencial biotecnológico de revolucionar vários setores econômicos. Esse dado, esses dados da biodiversidade da vida microbiana, eu falo que é algo é um programa altamente altruísta, porque o mesmo dado pode ser explorado paraa área de saúde para encontrar um novo antibiótico, para de agricultura, para um gêno de resistência a um patógeno, a um inseto e o caso que nós trouxemos aqui que é para aplicação de biorrefinarias.

eh eh em tecnologias para gerar-se mais combustíveis, visando a desfosização da matriz energética, visando reduzir a nossa dependência de petróleo e as emissões de gás de efeito estufa. E a segunda parte da pergunta em relação à aplicação industrial. Então é importante trazer todo o parque tecnológico, as competências transversais do CNPEN que viabilizaram uma descoberta, sair da natureza e chegar a uma maturidade tecnológica pronta para transferência paraa sociedade, eh, validada em ambiente industrial, validada com condições industriais.

A gente, então a gente não parou na bancada. Esses experimentos foram realizados numa minifábrica, vamos dizer assim, numa mini usina, que é uma planta piloto. São condições mais próximas possíveis, reais das condições do mundo real, das condições industriais.

Então, a patente foi depositada, isso foi demonstrado nas condições mais próximas das industriais e nesse momento a gente tá negociando o licenciamento com algumas empresas dessa tecnologia. Então, a gente espera ainda nesse ano produzir um lote teste demonstrativo para para a indústria e no ano que vem ou seguinte a gente ter uma fábrica com a produção nacionalizada dessa tecnologia. Vale ressaltar que o Brasil hoje não tem escala comercial para esse tipo de tecnologia.

Então, se o Brasil quiser produzir etanol de segunda geração, biocombustíveis a partir de resíduos agroindustriais hoje, ele depende 100% tecnologia importada. Então essa descoberta é uma tecnologia habilitadora para uma independência tecnológica, para diversificação de oportunidades tecnológicas pro Brasil continuar sendo um dos líderes na produção de biocombustível de energia sustentável. Sensacional, né?

colocou o Brasil aí numa vanguarda tecnológica, biotecnológica. E eu queria saber se pras biorrefinarias é fácil produzir ou é um parque, é uma planta muito diferente da das que elas já possuem hoje em dia. E eh esse coquetel enzimático contendo essa descoberta eh ele é um insumo, ele é um dos principais insumos.

O custo do desse coctel enzimático é equivalente da matéria prima. 20% é matériapra, 20% é são essas enzimas. Então, mostra a relevância econômica tipo de insumo para a as usinas.

Isso vai ser produzido em uma outra usina e depois vai ser incorporado nas tecnologias. Mas, mas esse des, o que que eu quero dizer com isso? Que tem que se construir uma infraestrutura para nacionalização e produção dela.

E é esse que é o desafio que nós estamos hoje. Entretanto, essa tecnologia, ela pode atender outros setores, como da nutrição animal, como do etanol de milho para aumentar a produtividade. E nessas aplicações não existe CAPEX, não existe infraestrutura adicional.

a gente simplesmente vai adicionar a enzima no processo já existente para o etanol de segunda geração, a partir de resíduos industriais, como o bagaço da cana de açúcar, teria que se construir uma infraestrutura para poder fazer isso. Hoje no Brasil já existem duas usinas operando dessa forma e o potencial é que se aumente muito mais tá planejada, tem um planejamento que nos próximos 10 anos tenhase pelo menos mais 20 usinas dessa com essa tecnologia. Então, tem eh eh empresas operando hoje com essa forma eh e tem o potencial para se colocar em outros setores econômicos.

Então isso aumenta a a a o potencial eh dessa descoberta. Maravilha. A gente sabe onde começa, mas nem sabe onde é que termina, né, Mário, eu queria que você deixasse os canais pra gente seguir as pesquisas.

É só no site do CNPEN mesmo. Tem algum outro e-mail de contato para alguém que se interesse? É, pelo site do CNPEN você encontra todas as informações lá.

Nós temos as redes sociais, Facebook, Instagram, então tudo tá contido lá nos nossos nossos mídias sociais do CNPEN. Uma mensagem importante que essa pesquisa, eh, para concluir meu minha fala, é duas dois pontos muito importantes. Um, o trabalho em equipe, que a gente tem que enaltecer isso, que o conjunto de mais de 30 pesquisadores para executar essa pesquisa e todo o parque tecnológico, as competências transversais do CNPEN.

Sem a união desses dois fatores, a gente não teria alcançado eh esse sucesso, esse eixo, essa descoberta que pode revolucionar o setor de biocombustíveis do Brasil. Quem faz ciência sozinho, né, Mário? A gente já sabe.

Muito obrigada mais uma vez pela sua participação. Eu que agradeço. Foi um prazer falar com vocês.

Para você que nos assiste, continue com a gente porque agora é hora daquele giro ambiental pelas curiosidades do Brasil e do mundo. Um estudo da Oceana, organização sem fins lucrativos. aponta que até 2030 os produtos da Coca-Cola devem gerar cerca de 602.

000 toneladas de resíduos plásticos anualmente, poluindo oceanos e rios globalmente. De acordo com a pesquisa de 2024 publicada na Science Advances, a Coca-Cola lidera o ranking de maiores poluidores de plástico no mundo, seguida pela Pepsi Co, Nestle, Danoni e Áltria. A projeção da oceana foi feita a partir dos dados de embalagens divulgados pela Coca-Cola entre 2018 e 2023, juntamente com as previsões de crescimento nas vendas da empresa.

O resultado dessa análise de cruzamento de dados indica que o consumo de plástico pela Coca-Cola deve ultrapassar 4. 13 milhões de toneladas por ano até 2030. Para estimar a quantidade desse plástico que pode contaminar os ecossistemas aquáticos.

A ONG utilizou um método científico apresentado na revista Science em 2020. A estimativa alcançada é de 62. 000 toneladas, o que corresponde a aproximadamente 220 bilhões de garrafas de 500 ml.