8/12/2011

Biodiesel, Glicerol e Microorganismos
JC e-mail 4399, de 06 de Dezembro de 2011.

Artigo de Paula F. Franco enviado ao JC Email pela autora.

Fatores econômicos, políticos, sociais e ambientais relacionados à crescente preocupação mundial com uso de combustíveis fósseis impulsionam a pesquisa na busca de fontes alternativas de energia, derivadas de matérias primas renováveis. Nesse cenário, umas das alternativas promissoras para substituir o óleo diesel derivado do petróleo é o biodiesel, um combustível produzido por fontes renováveis de energia, tais como óleos vegetais (soja, dendê, mamona e outros) e gorduras animais.

Um dos métodos utilizados para a produção de biodiesel é o da transesterificação de óleos e gorduras. Ele consiste na reação química do óleo ou gordura com um mono-álcool de cadeia curta (metanol ou etanol) na presença de um catalisador (ácido ou básico), levando a formação de mono-ésteres (biodiesel) e glicerina (glicerol bruto) (Ma & Hanna, 1999). A proporção entre esses dois produtos é de cerca de 10% de glicerina em relação ao total do biodiesel produzido.

O Programa Nacional de Uso e Produção de Biodiesel (PNPB) introduziu esse biocombustível na matriz energética brasileira pela lei nº 11.097, de 13 de Janeiro de 2005. Essa lei institui que todo óleo diesel comercializado no país deverá conter um percentual de 5% de biodiesel até o ano de 2013. Essa regra foi antecipada pela Resolução nº 6/2009 do Conselho Nacional de Política Energética (CNPE) e o percentual de 5% passou a ser obrigatório desde 1º de janeiro de 2010. Nesse ano, produção de biodiesel no País foi de 2,4 bilhões de litros, acarretando, consequentemente, um aumento de glicerina disponível no mercado, o que faz com que o preço desse produto caia. Além disso, o excedente de glicerina pode causar sérios prejuízos caso liberado no meio ambiente.

Outro problema é que esse material traz resíduos e impurezas oriundos do processo de produção e tratamentos necessários para purificação do mesmo são economicamente inviáveis. Sendo assim, o glicerol bruto não pode ser utilizado por indústrias que requerem um composto mais puro como, por exemplo, a alimentícia, a farmacêutica e a de cosméticos, e novos usos para ele devem ser viabilizados.

Por ser extremamente comum e abundante na natureza, vários microorganismos são capazes de utilizar o glicerol como fonte de carbono. Por isso, um dos destinos possíveis para o material resultante da indústria do biodiesel é seu uso na composição de meios de cultura para crescimento de microrganismos em processos biotecnológicos que levem à produção de moléculas de interesse econômico. Vários compostos químicos de relevância comercial - etanol, ácido succcínico, ácido propiônico, ácido cítrico, pigmentos, biosurfactante, biopolímeros etc - podem ser produzidos por microorganismos crescidos em glicerol bruto (da Silva et al., 2009). A levedura de uso industrial Pichia pastoris, por exemplo, é um candidato extremamente promissor, pois consegue atingir uma alta densidade celular tendo glicerol como fonte de carbono. Essa levedura é amplamente utilizada na produção de proteínas heterólogas de interesse comercial (Cregg et al., 2000), dentra elas α-amilase, α-galactosidase, β-lactamase, β-galactosisidase, endoglucanase, peroxidase e diversas outras substâncias.

Uma aplicação interessante é o uso de enzimas expressas por P. pastoris é na fabricação de ração animal. Fitase, fosfatase ácida, celulases e hemicelulases são alguns exemplos de enzimas expressas por essa levedura utilizadas na indústria de rações para animais. Essa indústria representa um setor importante do agronegócio no país e medidas que auxiliem o desenvolvimento econômico, permitindo uma redução no custo de produção, são de grande interesse.

A criação de alternativas ambientalmente favoráveis para o uso de resíduos provenientes de fontes renováveis de energia é uma área com amplas possibilidades para pesquisa e investimento. Soluções que gerem produtos com valor agregado economicamente vantajosos são um grande desafio para a pesquisa relacionada à agroenergia em todo o mundo.

Alguns produtos que atualmente são derivados de petróleo podem, a princípio, ser produzidos biotecnologicamente por microorganismos que utilizam o glicerol. Isso traria benefícios econômicos e para o meio ambiente, pois promoveria o uso de biodiesel, reduziria a dependência do petróleo, diminuiria a emissão dos gases do efeito estufa e aumentaria a fabricação de produtos químicos, alimentos, rações, etc.

Fonte: Paula F. Franco (Analista da Embrapa Agroenergia)