Um estudo publicado nesta quarta-feira (12) na revista Nature traz uma descoberta inovadora, que pode revolucionar a produção de biocombustíveis a partir da desconstrução da celulose, o polímero renovável mais abundante do planeta, e essencial para a conversão de biomassa em combustíveis, como explica a Agência Fapesp.
O artigo, em que escrevem pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), além de outros pesquisadores de instituições nacionais e internacionais, afirma que se obteve uma nova enzima, capaz de "melhorar a conversão da celulose por meio de um mecanismo até então desconhecido", que realiza a despolimerização de biomassa vegetal (processo pelo qual um polímero, macromolécula formada pelos monômeros, é quebrado de volta em seus monômeros menores), num mecanismo inédito e ainda não atingido pelas enzimas clássicas.
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Essa evolução na reação química, chamada de clivagem oxidativa, pode ter implicações amplas na biotecnologia, e inclusive nos processos de biorrefinaria que produzem combustíveis a partir da celulose.
Hoje, o Brasil tem as duas únicas biorrefinarias no mundo capazes de produzir biocombustíveis à base de celulose em escala comercial (produzidos a partir da biomassa, que é composta por lenha, bagaço de cana, palha de milho etc.), afirma a Fapesp, e a nova enzima, denominada CelOCE (Cellulose Oxidative Cleaving Enzyme), deve "aumentar expressivamente a eficiência do processo" (que varia entre 60% e 70%, normalmente).
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Em 2023, o Brasil atingiu um marco histórico na produção de biocombustíveis: etanol e biodiesel somaram quase 43 bilhões de litros, de acordo com a Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis (ANP).
A melhora no rendimento da transformação e quebra da celulose pode significar "centenas de milhões de toneladas de resíduos" a ser convertidas, explica o pesquisador Mário Murakami, que liderou as pesquisas responsáveis pelo feito, à Agência.
De acordo com ele, a nova enzima não se baseia no mecanismo clássico descoberto há duas décadas para oxidar as ligações da celulose, a mono-oxigenase. Ela representa, na verdade, uma quebra de paradigma, e "propicia um resultado muito mais expressivo", de até duas vezes mais incremento na desconstrução da celulose.
A enzima descoberta foi obtida a partir de pesquisas em um solo coberto com bagaço de cana que era mantido há décadas em uma biorrefinaria de São Paulo. Ali, havia uma comunidade microbiótica formada por bactérias "altamente especializadas na degradação de biomassa vegetal". Ao elucidar o mecanismo pelo qual essa microbiota atuava na quebra da celulose, os pesquisadores puderam alcançar uma "escala industrialmente relevante", com "possibilidade de aplicação no mundo real".
Apesar disso, a enzima ainda está em sua fase de resultados laboratoriais, e vai levar algum tempo até poder ser incorporada aos processos produtivos industriais.
De qualquer modo, a tendência é de que a CelOCE aumente de forma considerável a eficiência da produção de biocombustíveis, em toneladas.
