Embrapa pesquisa produção de biodiesel
com catalisadores enzimáticos
Usar enzimas ao invés de catalisadores químicos na
reação de produção de biodiesel. Esse é o foco do projeto
“Desenvolvimento de processo de produção de biodiesel por rota
enzimática” liderado pela Embrapa Agroenergia (Brasília/DF), cujas
ações visam tanto à prospecção de microrganismos e de genes para
obtenção de lipases quanto ao desenvolvimento de processos de
produção do biocombustível. Entre as ações do projeto, que terá
duração de três anos, também está programada a análise econômica dos
processos desenvolvidos, em comparação àquele ora utilizado. Atualmente, o
biodiesel é obtido por meio da reação de transesterificação que
ocorre entre um óleo e um álcool, acelerada por catalisador químico
– hidróxido de sódio ou de potássio. A utilização desse tipo de
catalisador, no entanto, causa alguns problemas como o alto consumo
de energia, a formação de sabões, a difícil recuperação do glicerol
e a geração de grande volume de efluentes, o que impacta
negativamente o meio ambiente. Além disso, quando se utilizam óleos
ácidos como o de dendê e de fritura, por exemplo a formação de
sabões aumenta muito, o que leva à redução no rendimento da reação,
além de dificultar o processo de purificação.
A ideia da equipe liderada pela pesquisadora
Thaís Salum é substituir o catalisador químico por lipases, as
enzimas que têm capacidade de transformar os ácidos graxos presentes
nos óleos vegetais ou nas gorduras animais.
Para executar
as ações do projeto, a Embrapa Agroenergia conta com a parceria de
seis unidades da Embrapa: Recursos Genéticos e Biotecnologia
(Brasília/DF), Pantanal (Corumbá/MS), Agroindústria de Alimentos
(Rio de Janeiro/RJ), Instrumentação (São Carlos/SP), Cerrados
(Planaltina/DF) e Meio Ambiente (Jaguariúna/SP), além da
Universidade de Brasília e Universidades Federais do Paraná e de São
Carlos. Como resultado
das pesquisas, o projeto pretende, além de solucionar os problemas
da catálise alcalina, e aproveitar resíduos gerados na cadeia de
produção do biodiesel e do álcool. Demonstrará também o potencial de
utilização da biodiversidade microbiana brasileira para a superação
de limitações tecnológicas. Thaís Salum
destaca que a transesterificação enzimática utilizando lipases tem
potencial para superar os problemas da catálise alcalina. “Não
ocorrem reações de saponificação durante a reação, as lipases
esterificam os ácidos graxos livres, o glicerol pode ser facilmente
recuperado sem tratamento complexo, o consumo de energia no processo
é mais baixo, há uma drástica redução na quantidade de efluentes e
as enzimas podem ser reutilizadas”, salienta a pesquisadora. Apesar das
diversas vantagens em relação à catálise básica, a utilização de
lipases para a produção de biodiesel não tem sido empregada em
escala industrial principalmente devido ao custo ainda alto de
produção de enzimas e à baixa eficiência das enzimas utilizadas para
este fim. “Esse ainda é um gargalo”, ressalta a pesquisadora da
Embrapa Agroenergia, Betania Quirino, que é responsável pela etapa
de prospecção de genes codificadores de lipases. A fim de solucionar
esses problemas, o projeto propõe a obtenção de novas lipases,
destaca Thais Salum. “Além da estratégia de prospecção de
microrganismos e de genes, realizaremos estudos da produção de
lipases em meios de cultivo de baixo custo”, adianta. “Iremos isolar
e identificar microrganismos associados a plantas oleaginosas, como
dendê, macaúba e pinhão-manso”, diz Léia Favaro, coordenadora dessa
ação de pesquisa. A ideia é prospectar em ambientes ricos em
lipídios (óleos e gorduras) e também na coleção de microrganismos
aplicados à agroenergia. “A coleção que a Embrapa Agroenergia possui
também será utilizada, pois já temos mais de 10 mil acessos de
microrganismos em nosso laboratório”, revela Favaro. A outra
estratégia é a prospecção de genes nas bibliotecas metagenômicas, os
quais serão posteriormente clonados em leveduras. Betania Quirino
explica que a prospecção será realizada por abordagem metagenômica
em bibliotecas que foram construídas a partir do DNA obtidos em
coletas realizadas em solos da Amazônia e do Cerrado, além de rúmen
de caprinos. Thaís salienta
que os microrganismos que forem bons produtores de lipases serão
cultivados em meios de cultivo líquidos e sólidos de baixo custo
contendo resíduos da cadeia produtiva de biocombustíveis. A pesquisadora
Cristiane Farinas, da Embrapa Instrumentação, vai trabalhar no
projeto, adaptando, para a produção de lipases, um processo de
obtenção de enzimas do tipo celulase já desenvolvido pela Unidade em
que trabalha. Ela explica que, embora já existam alguns processos
para obtenção de lipases, é preciso desenvolver métodos para
otimizá-los, aumentando a produção e reduzindo custos. Na Embrapa
Agroindústria de Alimentos, a produção das enzimas será testada
utilizando como meio de cultura a própria torta do dendê. Para o
pesquisador Edmar das Merces Penha, essa é uma forma reduzir o
impacto ambiental dos resíduos e agregar valor à cadeia produtiva. As lipases produzidas serão empregadas em reações de transesterificação para a produção de biodiesel, utilizando como matérias-primas o óleo de dendê e o etanol. Atualmente, na fabricação do biodiesel utiliza-se metanol. A líder do projeto, Thaís Salum, salienta que o metanol é mais utilizado por ser mais barato e reativo do que o etanol. Entretanto, há um grande interesse em substituir o metanol pelo etanol na produção do biodiesel, pois este segundo álcool é menos tóxico e é renovável, ao contrário do metanol, que ora é produzido principalmente de fontes fósseis não-renováveis, como o gás natural.
Daniela
Garcia Collares Reprodução autorizada desde que citado a autoria e a fonte Dados para citação bibliográfica(ABNT): COLLARES , D.G.; Embrapa pesquisa produção de biodiesel com catalisadores enzimáticos. 2013. Artigo em Hypertexto. Disponível em: <http://www.infobibos.com/Artigos/2013_1/biodiesel/index.htm>. Acesso em:Publicado no Infobibos em 26/03/2013 |