PESQUISADORAS DA USP CONSEGUEM BIODIESEL COM CIANOBACTÉRIAS

Pesquisa feita pela USP em Piracicaba busca produção em larga escala de novo combustível

A pesquisadora Caroline Pamplona observa cianobactérias

Frascos com cultivo de cianobactérias: micro-organismos fotossintetizantes usados para produzir óleo

Inaê Miranda, da Agência Anhanguera, nos envia material sobre uma pesquisa realizada no Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena) da Universidade de São Paulo (USP), em Piracicaba, que estuda a utilização de cianobactérias como matéria-prima alternativa para a produção de biodiesel. O objetivo do projeto é extrair o lipídeo acumulado nas células desse tipo de bactéria para transformá-lo em óleo diesel com propriedade comercial. Duas das linhagens avaliadas até o momento apresentaram resultados promissores, segundo os especialistas. O estudo continua em andamento e o desafio será produzir a biomassa em larga escala. A proposta de utilização de cianobactérias para produção de biodiesel teve início nos anos 70 com a crise do petróleo, mas após a superação dessa crise a ideia foi abandonada e ressurgiu novamente nos últimos anos com grandes possibilidades de se tornar uma realidade comercial. Pós-doutoranda na área de processos industriais de engenharia química da Escola de Engenharia de Lorena (EEL) da USP, Caroline Pamplona Silva estuda as cianobactérias há vários anos, mas desde o segundo semestre de 2010 desenvolve no Cena, em Piracicaba — sob a supervisão das professoras Marli de Fátima Fiore, do Cena, e Heizir Ferreira de Castro, da EEL — um estudo abordando especificamente a produção de biodiesel a partir desses organismos. A pesquisadora Caroline explica que as cianobactérias são bactérias fotossintetizantes — ou seja, que utilizam a energia luminosa no processo de síntese de compostos orgânicos —, assim como as algas e plantas. No processo da fotossíntese, elas assimilam o gás carbônico disponível na atmosfera e esses metabólitos orgânicos — resultantes desse metabolismo — podem ser utilizados na produção de biocombustíveis. “O lipídeo (gordura) acumulado nas células das cianobactérias é extraído e utilizado para a produção do biodiesel”, esclarece. Para chegar ao cianodiesel, a pesquisadora explica que, inicialmente, são produzidas as biomassas de cianobactérias em condições controladas. “As células são concentradas por centrifugação ou filtragem, o lipídeo é extraído com solventes orgânicos, e em seguida o biodiesel é obtido pelo processo de transesterificação”. Ela reforça que a pesquisa desenvolvida no Cena e na EEL busca alcançar as mesmas propriedades químicas encontradas no biodiesel feito a partir de outras matérias primas tradicionais com boa aceitação no mercado.
Uma das principais etapas da pesquisa, a conversão do óleo extraído de algumas linhagens de cianobactérias, já foi realizada com sucesso, mas a produção aconteceu em pequena escala. Um dos grandes desafios dos pesquisadores agora é encontrar uma maneira de ampliar a produção do cianodiesel. “As cianobactérias têm o potencial para a produção em larga escala, mas o laboratório do Cena não tem estrutura para isso. Nesta etapa, será necessária a ajuda dos engenheiros”, ressalta Caroline, que integra um grupo de pesquisadores da área de biologia e microbiologia. Pertencentes ao domínio das bactérias, as cianobactérias são encontradas em todos os tipos de ecossistemas bem iluminados, inclusive em ambientes extremos, como areia e rochas desérticas, águas termais e lagos do Ártico e Antártica. Podem ser encontrados em vida livre no ambiente, como nas florações planctônicas ou turfas, ou ainda em associação com outros organismos como plantas, fungos, algas e bactérias, formando liquens e mantos microbianos. Podem também ser encontradas em solos e ambientes aerofíticos, como troncos e folhas de árvores e rochas. Segundo as pesquisadoras, além da produção primária de matéria orgânica e da fixação biológica de nitrogênio por algumas espécies, o uso de cianobactérias na produção de alimentos com valores nutricionais elevados e produtos farmacológicos apresentam um potencial promissor para o futuro. “Porém, algumas linhagens de cianobactérias são também capazes de produzir toxinas que constituem um perigo em potencial para a saúde dos animais e humanos. Desta forma, para o estudo do biodiesel, são selecionadas apenas linhagens não produtoras de toxinas”, lembra Caroline Pamplona Silva, do Cena.
Uma das maiores vantagens apresentadas pela produção de biodiesel a partir das cianobactérias está relacionada à quantidade de óleo bruto que pode ser extraído em escala industrial. De acordo com a pesquisadora, a literatura indica que enquanto o milho produz 168 litros de óleo por hectare plantado, para ser transformado em diesel, microorganismos fotossintetizantes podem produzir algo em torno de 140 mil litros por hectare. “A diferença pode ser discrepante e apresenta vantagens em comparação com as culturas agrícolas, uma vez que não há necessidade de área cultivável e a colheita é contínua”, afirma Caroline. Ela acrescenta que a necessidade nutricional das células é simples, o período de produção de biomassa é curto e a concentração de óleo pode chegar a 50% da biomassa. “Portanto, produzir biodiesel a partir de cianobactérias pode ser vantajoso”, explica. “Outro importante benefício é a utilização de águas residuais e marinhas no cultivo das bactérias”.
Detentor da tecnologia que vem sendo aprimorada, o Laboratório de Biologia Celular e Molecular do Cena possui uma coleção de culturas com mais de 500 linhagens, procedentes dos mais diversos biomas, tais como Manguezais, Caatinga, Mata Atlântica, Amazônia e Pantanal. “O clima do Brasil favorece o cultivo de cianobactérias, além disso, o País apresenta uma grande diversidade desses organismos potenciais para utilização como matéria prima na síntese do biodiesel”, completa Caroline.
A professora Marli de Fátima Fiore é responsável por essa coleção de culturas do Cena, também é especialista em cianobactérias e atua em parceria com a professora Heizir Ferreira de Castro, da Escola de Engenharia de Lorena, responsável pela conversão do óleo em biodiesel. Três mulheres profissionais que de repente podem estar antecipando o combustível do futuro.


Fontes: Agência Anhanguera
              www.ambiente brasil.com.br
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