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A Federação das Indústrias do Estado de São Paulo (Fiesp) realizou ontem (14), em sua sede, o Seminário “Produção do álcool de celulose, do bagaço e outras matérias-primas”. Estiveram presentes ao evento e debatendo o tema alguns dos principais pesquisadores brasileiros empenhados na investigação de novas tecnologias para a produção de etanol.

“O Brasil experimenta atualmente uma revitalização intensa do setor sucroalcooleiro, impulsionada pelo interesse mundial em buscar fontes alternativas de energia”, lembrou Luiz Gonzaga Bertelli, diretor-titular adjunto do Departamento de Infra-Estrutura (Deinfra) da entidade. “Não podemos esquecer que o Brasil é protagonista da mais bem-sucedida experiência de substituição de combustíveis fósseis”, enfatizou.

O chefe-geral da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), Moacir José Sales Medrado, afirmou: “O Brasil é um plantador de energia. Temos clima, solo, áreas para cultivo. Com novas tecnologias, podemos multiplicar nossa capacidade de produzir etanol a baixo custo. Esta é a solução que o Brasil oferece para o mundo, num momento em que refrear a poluição e salvar o planeta; estão no topo das prioridades”.

O pesquisador associado ao Núcleo Interdisciplinar de Planejamento Energético (Nipe) da Unicamp, Carlos Eduardo Vaz Rossell, engenheiro químico com mais de 30 anos de experiência em pesquisa no setor sucroalcooleiro e principal especialista do País em tecnologia de hidrólise ácida para produção de etanol, deu um panorama de como andam as pesquisas nacionais sobre hidrólise.

“Tanto no Brasil como no exterior, essa tecnologia é uma das apostas do setor para a produção de mais etanol, sem aumento da área plantada”, explicou Rossel, que integra o Grupo Energia - Projeto Etanol do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT), lembrando que a hidrólise ainda não é comercialmente viável.

A hidrólise ácida utiliza resíduos da cana-de-açúcar, como o bagaço e a palha, para produzir etanol. Os esforços para dominar essa tecnologia e viabilizá-las comercialmente (hoje, os processos implicam custos muito altos) multiplicam-se pela Europa, África do Sul, Estados Unidos, Canadá e Brasil.

Numa explanação superficial, pode-se dizer que a hidrólise ácida é o processo de quebra das moléculas de celulose, por meio da adição de ácido sulfúrico aos resíduos. Existe também a possibilidade de realizar essa quebra por meio de enzimas – a chamada hidrólise enzimática. Assim, no caso da hidrólise ácida, o catalisador é um ácido que precisa ser muito bem controlado para não levar a reações paralelas indesejáveis ou incontroláveis. O catalisador enzimático é um biocatalisador, ou seja, uma molécula biológica que tem a particularidade de promover certas reações num meio específico.

“Ele faz o trabalho certo, com o máximo de eficiência, mas o ataque é mais lento”, disse Rossel. “Ele é mais propenso a bloqueios e a inibições, por isso o desenvolvimento da tecnologia é mais complexo. Em curto prazo, no Brasil, a hidrólise ácida tende a se firmar como um caminho mais rápido para gerar um processo comercial de aproveitamento do bagaço e da palha. Mas isso não quer dizer que a hidrólise enzimática seja menos importante. Ao contrário, é uma tecnologia mais complexa, porém eficaz”, esclareceu.

Aproveitamento de excedentes
Segundo Rossel, quando a cana é processada, uma significativa quantidade de material celulósico é desperdiçada no campo. Boa parte desse excedente é queimada, o que prejudica o Meio Ambiente.

“O caldo de cana é processado para a produção de etanol ou de açúcar. Esse processo requer o uso de energia térmica ou eletromecânica. A fonte dessa energia em nossas usinas tem sido o bagaço, um material fibroso e celulósico, que se torna combustível, depois de extraído o açúcar. Caminhamos para um uso cada vez mais eficiente desse bagaço. Por isso podemos produzir com ele a quantidade de energia necessária à usina e, ainda, gerar um excedente de bagaço”, afirmou o engenheiro.

Ele também esclareceu que o bagaço e a palha não recolhida no campo se constituem fundamentalmente de: celulose, um polímero da glicose; hemicelulose, um heteropolímero mais complexo, formado por açúcares de cinco carbonos (pentoses), diferentes da glicose, que é um açúcar de seis carbonos (hexose), e lignina, material estrutural da planta, que pode ser fonte de outras matérias químicas ou de combustíveis.

“A celulose e a hemicelulose podem ser transformadas em açúcares, que são então fermentados. Aí está o grande impacto: por meio do bagaço gerado como excedente e daquele resíduo celulósico recolhido no campo, teremos disponíveis certos açúcares que, fermentados, produzirão mais etanol; sem aumentar a área plantada. Alcançando-se, portanto, o resultado desejado, afirmou o pesquisador.

Vantagens brasileiras
Para Carlos Rossel, o Brasil conta com algumas vantagens em relação aos outros países quando o assunto é etanol: tem grande potencial exportador e amplas possibilidades de produzir a baixo custo. No entanto, deveria investir mais em tecnologia.

“Mesmo assim, o País está atendendo às suas necessidades de etanol e se prepara para expandir a produção de uma forma bem planejada”, observou o especialista. “O Grupo Estratégico de Etanol, por exemplo, dedica-se a planejar, no médio e longo prazo, o aumento da produção sem promover a expansão de área plantada, evitando assim a competição com as áreas produtoras de alimentos e as florestas”.

Como “trunfo” nacional, Rossel menciona a alta produtividade agrícola brasileira, que, aliada a uma grande eficiência industrial, é sinônimo de competitividade. “Nosso custo de produção da cana e dos produtos finais – o açúcar e o etanol – nos confere um diferencial, quando comparado com o de outros países. O balanço energético da produção de etanol no Brasil é favorável, pois o excedente de biomassa vira energia elétrica e, no futuro, se transformará em etanol. Não temos necessidade de usar uma fonte de energia fóssil para fazer a transformação”, completou.

Neste ponto, o Brasil leva vantagem sobre os Estados Unidos, que, além de subsidiarem fortemente os agricultores, não têm uma base auto-energética. No processo de produção de etanol, a partir do milho, o uso de combustível fóssil é indispensável.

Experiência em andamento
A indústria de base Dedini – uma das mais tradicionais fábricas da indústria de equipamentos para o setor sucroalcooleiro – está apostando no desenvolvimento de um processo de hidrólise rápida, denominado DRH (Dedini Hidrólise Rápida). Trata-se de um projeto pessoal de Dovílio Ometto, acionista e presidente da empresa. Resulta de uma parceria da Dedini com o Centro de Tecnologia Copersucar (atual Centro de Tecnologia Canavieira, CTC) e a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O projeto é coordenado pelo pesquisador Carlos Rossel.

Segundo José Luiz Olivério, vice-presidente de tecnologia e Desenvolvimento da Dedini, “uma unidade de demonstração já está em funcionamento, e a Dedini será a primeira empresa a utilizar a hidrólise ácida para a obtenção de etanol em larga escala”.

A tecnologia DHR consiste na combinação do processo de hidrólise ácida com um pré-tratamento organosolv. Ela se baseia no tratamento específico do bagaço, por meio de uma mistura de solvente que leva à dissolução do material lignocelulósico (pré-tratamento organosolv), permitindo um ataque ácido muito rápido. “Buscamos uma solução simples, partindo da fração mais fácil de fermentar, que são as hexoses – compostos de seis carbonos. Com o tempo, será possível incorporar novas tecnologias e implementar melhorias ao processo”, disse Olivério.

Na unidade de demonstração de grande escala da Dedini, são produzidos cinco mil litros de etanol por dia. O objetivo é testar o processo, proceder à otimização energética e desenvolver os equipamentos, a automação e os sistemas de segurança, entre outros elementos importantes. “Por meio dessa tecnologia, será possível produzir quase o dobro de etanol com a matéria-prima obtida a partir de uma mesma área de cultivo”, afirmou o executivo.

Projeto Bioetanol
A doutora em Engenharia Química pelo Massachussets Institute of Technology (MIT) e professora da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), Elba Bon, falou sobre o projeto Bioetanol, financiado pelo governo federal. Em linhas gerais, o foco do projeto está em desenvolver a tecnologia enzimática de transformação da biomassa da cana-de-açúcar – em particular de sua fração lignocelulósica, o bagaço e a palha – em álcool combustível.

A maior atenção está dedicada ao aproveitamento dos resíduos da cana-de-açúcar, mas Elba Bon defende o uso também da palha de milho: “O Brasil utiliza atualmente quase o dobro de hectares para o cultivo do milho do que à cultura de cana-de-açúcar”, comentou a pesquisadora. “Acho interessante olhar para a sobra da palha nesse tipo de plantação, pois ela também pode ser utilizada como matéria-prima na produção de etanol por hidrólise”, afirmou.

O Projeto Etanol tem vários parceiros nacionais, como a UFRJ, Universidade de Campinas (Unicamp), o Centro de Tecnologia Canavieira (CTC), o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), a Toyobo do Brasil, a Universidade de Brasília (UNB), a Universidade de São Paulo (USP) e outros. Além disso, conta com a participação da Universidade de Lundi, na Suécia, da Universidade de Zaragosa (Espanha) e da Estação Experimental Obispo Olombres, da Argentina. Trata-se de um estudo complexo, com metas agrícolas, econômicas, sociais e ambientais.

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Carlos Eduardo Vaz Rossell
Elba P.S. Bon
José Luiz Olivério - DHR

Sílvia Lakatos, Agência Indusnet Fiesp