Pesquisadores no mundo todo estão correndo para encontrar meios de
transformar glicerina em lucro. Enquanto alguns estão focando processos
químicos tradicionais -- descobrindo um meio de catalisar reações que
quebram a glicerina em outros produtos químicos -- outros, estão focando na conversão biológica. Mais: Trechos do artigo científico da descoberta publicada no Current Opinion in Biotechnology.
Pesquisadores no mundo todo estão correndo para encontrar meios de
transformar glicerina em lucro. Enquanto alguns estão focando processos
químicos tradicionais -- descobrindo um meio de catalisar reações que
quebram a glicerina em outros produtos químicos -- outros, estão focando na conversão biológica. Mais: Trechos do artigo científico da descoberta publicada no Current Opinion in Biotechnology.
Os engenheiros da Universidade Rice encontram meios de produzir etanol da glicerina, co-produto do biodiesel.
Com a produção de biodiesel no mundo em uma alta histórica e um número recorde de novas plantas de biodiesel em construção, a indústria está enfrentando uma crise iminente com a glicerina excedente, o subproduto importante da produção de biodiesel. Novas descobertas da Universidade Rice sugerem uma possível resposta na forma de uma bactéria que fermenta glicerina e produz etanol, outro biocombustível popular.
Ramon Gonzalez, Professor assistente em Engenharia Química e Biomolecular William Akers, e Syed Shams Yazdani, pesquisador assistente em pós-doutorado, identificaram os processos e condições metabólicas que permitem um espécime conhecido de E. coli converter glicerina em etanol.
"Nós identificamos os processos e condições metabólicas que permitem o E. coli converter glicerina em etanol" disse Ramon Gonzalez. "Também é muito eficaz. Nós estimamos os custos operacionais em mais ou menos 40 por cento menos que o de etanol produzido de milho."
{sidebar id=1} Gonzalez disse que o rápido crescimento da indústria de biodiesel tem criado um excesso de glicerina. O excesso forçou produtores de glicerina como Dow Chemical e Procter e Gamble a fechar plantas, e Gonzalez disse que alguns produtores de biodiesel já são incapazes de vender glicerina e ao invés devem pagar para eliminá-la.
"Uma libra de glicerina é produzida para 10 libras de biodiesel" disse Gonzalez. "O mercado de biodiesel tem margens apertadas, e até recentemente, a glicerina era uma commodity valiosa, que produtores esperavam vender para assegurar rentabilidade."
Pesquisadores no mundo todo estão correndo para encontrar meios de transformar glicerina em lucro. Enquanto alguns estão focando processos químicos tradicionais -- descobrindo um meio de catalisar reações que quebram a glicerina em outros produtos químicos -- outros, inclusive Gonzalez, estão focando na conversão biológica.
Na conversão biológica, pesquisadores criam um microorganismo que pode se alimentar com uma matéria prima química específica e excretar algo útil. Muitas drogas são feitas deste modo, e a indústria química está cada vez mais achando o bioprocessamento uma alternativa "mais verde," e às vezes mais barata, para o processamento químico.
Em um artigo na edição de junho de Current Opinion in Biotechnology, Gonzalez assinala que muito poucos microorganismos são capazes de digerir glicerina em um ambiente sem oxigênio. Este processo sem oxigênio -- conhecido como fermentação anaeróbica -- é o processo mais econômico e usado extensamente para conversão biológica.
"Nós estamos confiantes de que nossas descobertas possibilitarão o uso de E. coli anaerobicamente para produzir etanol e outros produtos de glicerina com rendimentos mais altos e custo mais baixo do que pode ser obtido utilizando matérias-primas baseadas em açúcares comuns como glicose e xilose," de acordo com Gonzalez.
O relatório em Current Opinion in Biotechnology foi co-produzido pelo pesquisador Dharmadi e Abhishek Murarka. A pesquisa de Gonzalez é subsidiada pelo Departamento de Agricultura e pela National Science Foundation.
Estas declarações divulgadas pela Universidade Rice originam-se de um artigo científico intitulado Anaerobic fermentation of glycerol: a path to economic viability for the biofuels industry (Fermentação Anaeróbica de glicerol: Um caminho para viabilidade econômica para a indústria de biocombustíveis). Este artigo científico está disponível apenas para assinantes da ScienceDirect, mas selecionamos alguns trechos:
"A implementação de biorefinarias foi proposta como um meio de aumentar a viabilidade econômica da indústria de biocombustíveis. Em sua forma convencional, uma biorefinaria faria uso de uma fração da matéria prima (por exemplo, uma porção de açúcares ou óleos) para co-produzir um produto químico de maior valor, com pequeno mercado, juntamente com o(s) biocombustível(s). O lucro mais alto do subproduto, que se beneficia da economia de escala disponível em uma grande usina de biodiesel, melhoraria a economia de produção. Um modelo mais economicamente viável para uma biorefinaria deveria, porém, considerar o uso de subprodutos ou fluxos gerados durante a produção da biocombustível. Fluxos ricos em glicerol gerados pela indústria de biocombustíveis têm o potencial de ser usados neste contexto. Este artigo foca na conversão anaeróbica de glicerol cru em produtos de valor mais alto como um meio para melhorar a viabilidade econômica da indústria de biocombustíveis."
"Por exemplo, uma análise da matéria prima e custos de processo na produção de biodiesel de óleo de soja rende uma margem de processamento bruto de cerca de US$0,079 o galão de biodiesel (inclusive um crédito de glicerol de US$0,021, mas excluindo qualquer gasto com juros, impostos ou custos fixos) (11/04/2007: www.thejacobsen.com). Essencialmente, se os preços do glicerol de 2004 ainda fossem válidos, apenas as receitas de glicerol totalizariam em mais ou menos três vezes a margem de processamento bruto atual (isto é, glicerol cru a US$0,25/ libra 0,85 libra/gal resultariam em um crédito de glicerina de US$0,21). Claramente, o desenvolvimento dos processos para converter glicerol cru em produtos de maior valor é uma necessidade urgente e um 'objetivo de oportunidade ' para o desenvolvimento de biorefinarias. Tais tecnologias poderiam ser prontamente integradas em usinas de biodiesel existentes, estabelecendo, deste modo, biorefinarias verdadeiras e revolucionando a indústria de biodiesel e melhorando dramaticamente sua economia. Além disso, fluxos de desperdício contendo altos níveis de glicerol são gerados em quase toda indústria que usa gorduras animais ou óleos vegetais como matéria prima. Por exemplo, a indústria oleoquímica gera fluxos de desperdício contendo 55-90% glicerol. Tal excesso de glicerol não apenas resultará em uma redução adicional nos preços, mas a depuração destes fluxos se tornará um assunto importante."
"Em preços atuais (2.5 cents/libra), o glicerol é muito competitivo em relação a açúcares usados na produção de substâncias químicas e combustíveis via fermentação microbiana. Dada a natureza altamente reduzida dos átomos de carbono no glicerol, vantagens adicionais podem ser obtidas usando glicerol em vez de açúcares. Por exemplo, a conversão de glicerol nos intermediários glicóticos fosfoenolpiruvato (PEP) ou piruvato gera duas vezes a quantia de equivalentes produzidos pelo metabolismo de glicose ou xilose. Metabolismo fermentativo então possibilitaria rendimento mais alto de combustíveis e substâncias químicas reduzidas de glicerol comparado com aqueles obtidos de açúcares comuns como glicose ou xilose."
Em inglês:
Rice Univesity - Biotech breakthrough could end biodiesel's glycerin glut
ScienceDirect - Anaerobic fermentation of glycerol: a path to economic viability for the biofuels industry.
Os engenheiros da Universidade Rice encontram meios de produzir etanol da glicerina, co-produto do biodiesel.
Com a produção de biodiesel no mundo em uma alta histórica e um número recorde de novas plantas de biodiesel em construção, a indústria está enfrentando uma crise iminente com a glicerina excedente, o subproduto importante da produção de biodiesel. Novas descobertas da Universidade Rice sugerem uma possível resposta na forma de uma bactéria que fermenta glicerina e produz etanol, outro biocombustível popular.
Ramon Gonzalez, Professor assistente em Engenharia Química e Biomolecular William Akers, e Syed Shams Yazdani, pesquisador assistente em pós-doutorado, identificaram os processos e condições metabólicas que permitem um espécime conhecido de E. coli converter glicerina em etanol.
"Nós identificamos os processos e condições metabólicas que permitem o E. coli converter glicerina em etanol" disse Ramon Gonzalez. "Também é muito eficaz. Nós estimamos os custos operacionais em mais ou menos 40 por cento menos que o de etanol produzido de milho."
{sidebar id=1} Gonzalez disse que o rápido crescimento da indústria de biodiesel tem criado um excesso de glicerina. O excesso forçou produtores de glicerina como Dow Chemical e Procter e Gamble a fechar plantas, e Gonzalez disse que alguns produtores de biodiesel já são incapazes de vender glicerina e ao invés devem pagar para eliminá-la.
"Uma libra de glicerina é produzida para 10 libras de biodiesel" disse Gonzalez. "O mercado de biodiesel tem margens apertadas, e até recentemente, a glicerina era uma commodity valiosa, que produtores esperavam vender para assegurar rentabilidade."
Pesquisadores no mundo todo estão correndo para encontrar meios de transformar glicerina em lucro. Enquanto alguns estão focando processos químicos tradicionais -- descobrindo um meio de catalisar reações que quebram a glicerina em outros produtos químicos -- outros, inclusive Gonzalez, estão focando na conversão biológica.
Na conversão biológica, pesquisadores criam um microorganismo que pode se alimentar com uma matéria prima química específica e excretar algo útil. Muitas drogas são feitas deste modo, e a indústria química está cada vez mais achando o bioprocessamento uma alternativa "mais verde," e às vezes mais barata, para o processamento químico.
Em um artigo na edição de junho de Current Opinion in Biotechnology, Gonzalez assinala que muito poucos microorganismos são capazes de digerir glicerina em um ambiente sem oxigênio. Este processo sem oxigênio -- conhecido como fermentação anaeróbica -- é o processo mais econômico e usado extensamente para conversão biológica.
"Nós estamos confiantes de que nossas descobertas possibilitarão o uso de E. coli anaerobicamente para produzir etanol e outros produtos de glicerina com rendimentos mais altos e custo mais baixo do que pode ser obtido utilizando matérias-primas baseadas em açúcares comuns como glicose e xilose," de acordo com Gonzalez.
O relatório em Current Opinion in Biotechnology foi co-produzido pelo pesquisador Dharmadi e Abhishek Murarka. A pesquisa de Gonzalez é subsidiada pelo Departamento de Agricultura e pela National Science Foundation.
Estas declarações divulgadas pela Universidade Rice originam-se de um artigo científico intitulado Anaerobic fermentation of glycerol: a path to economic viability for the biofuels industry (Fermentação Anaeróbica de glicerol: Um caminho para viabilidade econômica para a indústria de biocombustíveis). Este artigo científico está disponível apenas para assinantes da ScienceDirect, mas selecionamos alguns trechos:
"A implementação de biorefinarias foi proposta como um meio de aumentar a viabilidade econômica da indústria de biocombustíveis. Em sua forma convencional, uma biorefinaria faria uso de uma fração da matéria prima (por exemplo, uma porção de açúcares ou óleos) para co-produzir um produto químico de maior valor, com pequeno mercado, juntamente com o(s) biocombustível(s). O lucro mais alto do subproduto, que se beneficia da economia de escala disponível em uma grande usina de biodiesel, melhoraria a economia de produção. Um modelo mais economicamente viável para uma biorefinaria deveria, porém, considerar o uso de subprodutos ou fluxos gerados durante a produção da biocombustível. Fluxos ricos em glicerol gerados pela indústria de biocombustíveis têm o potencial de ser usados neste contexto. Este artigo foca na conversão anaeróbica de glicerol cru em produtos de valor mais alto como um meio para melhorar a viabilidade econômica da indústria de biocombustíveis."
"Por exemplo, uma análise da matéria prima e custos de processo na produção de biodiesel de óleo de soja rende uma margem de processamento bruto de cerca de US$0,079 o galão de biodiesel (inclusive um crédito de glicerol de US$0,021, mas excluindo qualquer gasto com juros, impostos ou custos fixos) (11/04/2007: www.thejacobsen.com). Essencialmente, se os preços do glicerol de 2004 ainda fossem válidos, apenas as receitas de glicerol totalizariam em mais ou menos três vezes a margem de processamento bruto atual (isto é, glicerol cru a US$0,25/ libra 0,85 libra/gal resultariam em um crédito de glicerina de US$0,21). Claramente, o desenvolvimento dos processos para converter glicerol cru em produtos de maior valor é uma necessidade urgente e um 'objetivo de oportunidade ' para o desenvolvimento de biorefinarias. Tais tecnologias poderiam ser prontamente integradas em usinas de biodiesel existentes, estabelecendo, deste modo, biorefinarias verdadeiras e revolucionando a indústria de biodiesel e melhorando dramaticamente sua economia. Além disso, fluxos de desperdício contendo altos níveis de glicerol são gerados em quase toda indústria que usa gorduras animais ou óleos vegetais como matéria prima. Por exemplo, a indústria oleoquímica gera fluxos de desperdício contendo 55-90% glicerol. Tal excesso de glicerol não apenas resultará em uma redução adicional nos preços, mas a depuração destes fluxos se tornará um assunto importante."
"Em preços atuais (2.5 cents/libra), o glicerol é muito competitivo em relação a açúcares usados na produção de substâncias químicas e combustíveis via fermentação microbiana. Dada a natureza altamente reduzida dos átomos de carbono no glicerol, vantagens adicionais podem ser obtidas usando glicerol em vez de açúcares. Por exemplo, a conversão de glicerol nos intermediários glicóticos fosfoenolpiruvato (PEP) ou piruvato gera duas vezes a quantia de equivalentes produzidos pelo metabolismo de glicose ou xilose. Metabolismo fermentativo então possibilitaria rendimento mais alto de combustíveis e substâncias químicas reduzidas de glicerol comparado com aqueles obtidos de açúcares comuns como glicose ou xilose."Em inglês:
Rice Univesity - Biotech breakthrough could end biodiesel's glycerin glut
ScienceDirect - Anaerobic fermentation of glycerol: a path to economic viability for the biofuels industry.
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