Uma modificação genética desenvolvida por pesquisadoras da Unicamp pode aumentar em até 30% o rendimento da produção de bioetanol de segunda geração (2G). A tecnologia foi criada em parceria com o Dartmouth College, nos Estados Unidos, e já foi licenciada para a empresa norte-americana Terragia Biofuel, que vai testá-la em escala ampliada.
O que é o etanol 2G e por que ele é caro
O etanol de segunda geração é produzido a partir de resíduos como bagaço e palha da cana-de-açúcar. Ele tem potencial para reduzir emissões e pode virar insumo para combustíveis de aviação sustentáveis. O problema é o custo: hoje, produzir etanol 2G ainda sai mais caro do que o etanol tradicional (1G) ou os combustíveis fósseis.
O motivo é o processo de produção. O método atual usa leveduras para fermentar a biomassa, mas antes disso é preciso quebrar a celulose com calor e enzimas, etapas que encarecem a produção.
A alternativa: bactérias no lugar de leveduras
A pesquisa aposta em uma rota diferente, chamada Bioprocessamento Consolidado (CBP). Nela, bactérias substituem as leveduras e fazem todo o trabalho sozinhas: quebram a biomassa e fermentam o açúcar em etanol, sem precisar das etapas de pré-tratamento.
A bactéria usada nesse processo, a Clostridium thermocellum, é ótima para degradar celulose, mas produz pouco etanol. Para resolver isso, as pesquisadoras recorreram a uma segunda bactéria, a Thermoanaerobacterium thermosaccharolyticum, que faz o oposto: não degrada bem a celulose, mas é eficiente na produção de etanol.
A solução foi juntar as duas competências. As pesquisadoras identificaram os genes responsáveis pela boa produção de etanol na segunda bactéria e os transferiram para a primeira.
A descoberta que mudou o entendimento sobre hidrogênio
O estudo também derrubou uma ideia antiga da bioquímica. Achava-se que as hidrogenases, enzimas que produzem hidrogênio, competiam com a produção de etanol.
A equipe descobriu que uma hidrogenase específica, a HfsD, faz o contrário: sem ela, a célula não consegue reciclar componentes essenciais para transformar açúcar em etanol. Ou seja, o hidrogênio não atrapalha o processo, ele ajuda.
Resultados até agora
Os testes foram feitos em escala de bancada, sem uso de biorreatores industriais. Ainda assim, os números chamaram atenção:
- Aumento de rendimento de até quase 30% nas linhagens modificadas
- Na linhagem A2G-0053, o rendimento saltou de 59,8% para 88,5% do máximo teórico
- Modificações anteriores, com outras proteínas, costumavam elevar o rendimento entre 5% e 10%
Próximos passos
A tecnologia foi pensada para o bagaço de cana, mas também pode funcionar com agave, palha de milho e folha de eucalipto. Antes de chegar à indústria, porém, ainda faltam testes em escala maior, que ficarão a cargo da Terragia Biofuel. Os pesquisadores também precisam entender até que ponto o próprio etanol produzido pode inibir a ação das bactérias, e como elas se comportam diante de outros microrganismos em um biorreator real.
