Quando se fala de contribuições da biotecnologia a uma determinada área, inúmeros questionamentos, de ordem econômica e ética, surgem imediatamente.
A pergunta que se pode fazer é a seguinte: a biotecnologia tem alguma contribuição a fazer na área dos biocombustíveis? Será que existem alguns impedimentos ou questões éticas, quando se pensa na aplicação da biotecnologia nessa área?
Nesse artigo vou apresentar alguns exemplos das contribuições que essa área pode gerar e dos frutos que podemos conceber, quando abordamos os desafios tecnológicos de forma interdisciplinar, empregando o conhecimento de diversas áreas do saber.
Um primeiro aspecto a ser ressaltado é que muitas plantas, que podem ser empregadas na área da bioenergia, mais especificamente, na obtenção de biocombustíveis, são atualmente selvagens ou semi-domésticadas. Nesse ponto, a biotecnologia poderia contribuir enormemente, através de melhoramentos no sentido da domesticação e aumento de produtividade. Um segundo aspecto, com igual importância, provem daquelas contribuições relacionadas com o aumento do potencial bioenergético das plantas, através de modificações transgênicas via (i) alterações celulares que permitam que os substratos sejam convertidos mais facilmente. Por exemplo, no caso da transformação da celulose em etanol, uma diminuição do teor de lignina acompanhada do aumento do teor de celulósicos, nas paredes celulares, facilitará o processo, diminuindo custos; (ii) alterações na composição dos óleos vegetais obtidos. Este último é de particular importância, para o caso do biodiesel, podendo levar a melhorias nas propriedades do produto final.
Contudo, em todos estes casos, questões éticas surgem e uma das principais é como separar, no campo, cultivos transgênicos, para fins energéticos, dos cultivos para fins alimentares?
Mas seria somente na área de melhoramento e modificação genética que podemos esperar uma contribuição da biotecnologia? Recentemente, um trabalho publicado na revista Nature (1) nos indica outra forma de contribuição da biotecnologia, mas dessa vez associada a métodos químicos, no que tange as rotas de produção de biocombustíveis propriamente ditas. Pode-se conceber a conversão da biomassa por duas formas clássicas: química ou biológica. Um ótimo exemplo para ilustrar essa discussão é a transformação do amido em combustíveis, uma vez que a celulose e o amido representam 75% das fontes de biomassa disponíveis (2). Caso se empregue uma rota termoquímica envolvendo oxidação, calor e etapas catalíticas, podemos obter um diesel sintético. Partindo igualmente do amido, mas desta vez por um processo biotecnológico, baseado em enzimas e microorganismos fermentadores, podemos obter etanol e gás carbônico como produtos finais. A desvantagem principal da rota termoquímica seria um balanço energético pouco favorável e a da rota biológica seria o longo tempo reacional, da ordem de dias.
Uma elegante alternativa veio da associação das vias química e biotecnológica com promissoras vantagens (1). A rota proposta é baseada inicialmente na transformação enzimática do amido em frutose. Na seqüência, um processo catalítico ácido clássico seguido de uma etapa catalítica baseada em compostos de metais de transição, gera como produto final um potencial combustível: o dimetilfurano. Essa associação tem muitos benefícios: o processo global não requer muita energia, resultando num balanço mais favorável, e ocorre de maneira bastante rápida. Evidentemente resta avaliar a potencialidade, como combustível, do insumo obtido. Porém, este trabalho nos aponta para os excelentes resultados da associação eficaz das diversas áreas da ciência e engenharia, mostrando que a interdisciplinaridade pode ser uma alternativa interessante.
Talvez a combinação entre reações químicas e biológicas seja um caminho promissor a seguir na área das bioenergias.
Simoni P. Meneghetti. Saiba mais sobre a autora.
E-mail: smpm@qui.ufal.br
(1) Dumesic et al. Nature 447, 982-985 (2007)
(2) Stewart Nature Biotechnology 25(3), 283-284 (2007)
A pergunta que se pode fazer é a seguinte: a biotecnologia tem alguma contribuição a fazer na área dos biocombustíveis? Será que existem alguns impedimentos ou questões éticas, quando se pensa na aplicação da biotecnologia nessa área?
Nesse artigo vou apresentar alguns exemplos das contribuições que essa área pode gerar e dos frutos que podemos conceber, quando abordamos os desafios tecnológicos de forma interdisciplinar, empregando o conhecimento de diversas áreas do saber.
Um primeiro aspecto a ser ressaltado é que muitas plantas, que podem ser empregadas na área da bioenergia, mais especificamente, na obtenção de biocombustíveis, são atualmente selvagens ou semi-domésticadas. Nesse ponto, a biotecnologia poderia contribuir enormemente, através de melhoramentos no sentido da domesticação e aumento de produtividade. Um segundo aspecto, com igual importância, provem daquelas contribuições relacionadas com o aumento do potencial bioenergético das plantas, através de modificações transgênicas via (i) alterações celulares que permitam que os substratos sejam convertidos mais facilmente. Por exemplo, no caso da transformação da celulose em etanol, uma diminuição do teor de lignina acompanhada do aumento do teor de celulósicos, nas paredes celulares, facilitará o processo, diminuindo custos; (ii) alterações na composição dos óleos vegetais obtidos. Este último é de particular importância, para o caso do biodiesel, podendo levar a melhorias nas propriedades do produto final.
Contudo, em todos estes casos, questões éticas surgem e uma das principais é como separar, no campo, cultivos transgênicos, para fins energéticos, dos cultivos para fins alimentares?
Mas seria somente na área de melhoramento e modificação genética que podemos esperar uma contribuição da biotecnologia? Recentemente, um trabalho publicado na revista Nature (1) nos indica outra forma de contribuição da biotecnologia, mas dessa vez associada a métodos químicos, no que tange as rotas de produção de biocombustíveis propriamente ditas. Pode-se conceber a conversão da biomassa por duas formas clássicas: química ou biológica. Um ótimo exemplo para ilustrar essa discussão é a transformação do amido em combustíveis, uma vez que a celulose e o amido representam 75% das fontes de biomassa disponíveis (2). Caso se empregue uma rota termoquímica envolvendo oxidação, calor e etapas catalíticas, podemos obter um diesel sintético. Partindo igualmente do amido, mas desta vez por um processo biotecnológico, baseado em enzimas e microorganismos fermentadores, podemos obter etanol e gás carbônico como produtos finais. A desvantagem principal da rota termoquímica seria um balanço energético pouco favorável e a da rota biológica seria o longo tempo reacional, da ordem de dias.
Uma elegante alternativa veio da associação das vias química e biotecnológica com promissoras vantagens (1). A rota proposta é baseada inicialmente na transformação enzimática do amido em frutose. Na seqüência, um processo catalítico ácido clássico seguido de uma etapa catalítica baseada em compostos de metais de transição, gera como produto final um potencial combustível: o dimetilfurano. Essa associação tem muitos benefícios: o processo global não requer muita energia, resultando num balanço mais favorável, e ocorre de maneira bastante rápida. Evidentemente resta avaliar a potencialidade, como combustível, do insumo obtido. Porém, este trabalho nos aponta para os excelentes resultados da associação eficaz das diversas áreas da ciência e engenharia, mostrando que a interdisciplinaridade pode ser uma alternativa interessante.
Talvez a combinação entre reações químicas e biológicas seja um caminho promissor a seguir na área das bioenergias.
Simoni P. Meneghetti. Saiba mais sobre a autora.
E-mail: smpm@qui.ufal.br
(1) Dumesic et al. Nature 447, 982-985 (2007)
(2) Stewart Nature Biotechnology 25(3), 283-284 (2007)
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