Título: MIT cria técnica para produzir etanol mais barato
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Fonte: O Estado de São Paulo, 17/12/2006, Economia, p. B9

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criaram uma nova cepa de levedura que tolera altos níveis de etanol e fermenta o açúcar de maneira mais eficiente, produzindo mais etanol, e mais rapidamente.

O avanço poderá originar unidades de produção de etanol menores e mais baratas, além de reduzir as quantidades elevadas de energia necessárias para produzir etanol.

O resultado, descrito no último número da revista Science, é um avanço importante no esforço maior para produzir organismos geneticamente modificados - capazes de converter biomassa barata, como folhas e talos de milho, lixo agrícola e plantas de crescimento rápido, como salgueiro e switchgrass (um tipo de capim comum na América do Norte) -, em etanol. Existe um amplo reconhecimento de que o etanol obtido dessas fontes é fundamental para tornar esse biocombustível economicamente competitivo com combustíveis fósseis.

Os pesquisadores esperam criar um organismo único que seja capaz de decompor a celulose dessas fontes em açúcares, e fermentá-los para produzir etanol. O trabalho do professor de engenharia química Gregory Stephanopoulos e seus colegas no MIT está concentrado na segunda parte desse processo: a fermentação de açúcares para produzir etanol.

A cepa de levedura que eles criaram é capaz de tolerar concentrações de etanol de até 18% - quase o dobro da concentração que uma levedura normal consegue suportar sem morrer depressa. Além disso, a nova cepa rende cerca de 20% mais etanol, processando uma quantidade maior da glicose, e acelera em 70% a fermentação.

Uma maior tolerância ao componente poderá resultar em equipamentos menores e mais baratos para as usinas de etanol. Michael Ladisch, diretor do Laboratório de Engenharia de Recursos Renováveis da Universidade Purdue, diz que a fermentação da substância é realizada primeiramente em tanques que precisam ser esvaziados e limpos entre os lotes.

'O mesmo volume de tanque fará dobrar a quantidade de etanol no mesmo período de tempo para uma solução final de 10% em vez de 5%, ou a mesma quantidade de etanol se o volume do tanque ficar na metade', diz Ladisch. 'Se a fermentação progride numa velocidade 10% maior para a mesma concentração final, a redução no volume do tanque seria de 10%.' As concentrações mais altas também reduzem a quantidade de água que terá de ser removida numa etapa de destilação final, economizando energia com isso.

Melhorar a tolerância da levedura ao etanol é difícil porque este é um traço complicado que envolve muitos genes. Para conseguir a expressão de grande quantidade de genes ao mesmo tempo, Stephanopoulos usa um processo para induzir mutações aleatórias para controlar proteínas reguladoras. Cada proteína dessas controla a expressão de diversos genes e, assim, ao alterá-las, Stephanopoulos desencadeia uma cascata de transformações na expressão dos genes suficientemente espalhada para alterar um traço como a tolerância ao componente. Os pesquisadores mudaram aleatoriamente essas proteínas numa grande população de leveduras, e isso produziu algumas com uma tolerância aumentada ao etanol.

Até agora, os pesquisadores só modificaram uma cepa de levedura de laboratório, não o tipo atualmente usado em usinas da substância. 'O próximo passo é mostrar que essa tecnologia funciona com cepas industriais', diz Stephanopoulos.

Se a abordagem dos pesquisadores conseguir modificar leveduras industriais, isso poderá baixar o custo do etanol, diz Ladisch. E a pesquisa poderá ter um impacto maior, explica, porque o mecanismo usado para fazer a levedura tolerante ao etanol poderia fazer parte de um plano para desenvolver outros traços desejados em microorganismos. 'Eles agora têm um certo domínio dos caminhos metabólicos fundamentais de como a levedura pode ser modificada', diz.

Stephanopoulos acredita que os rendimentos do etanol celulósico poderiam ser melhorados moldando certos traços em microorganismos com a sua técnica. Seria possível criar microorganismos tolerantes a outros compostos além do etanol que são criados no processo de fermentação e são tóxicos aos microorganismos.

Ele espera também produzir cepas que comam açúcares com cinco átomos de carbono, como a xilose, que são produzidos quando a celulose é decomposta. Os microorganismos usados nos processos atuais só fermentam açúcares como a glicose que tem seis átomos de carbono. Ainda resta muito trabalho a ser feito para desenvolver um organismo único capaz de primeiro decompor a celulose em açúcares antes de fermentar esses açúcares.

A decomposição da celulose é uma limitação chave para a viabilidade da produção de etanol a partir da biomassa, diz Lee Lynd, professor de engenharia no Dartmouth College. 'Os avanços promovidos por pesquisa e desenvolvimento, com o maior impacto na produção de etanol celulósico com baixo custo e alta eficiência, têm a ver com a conversão de biomassa em açúcares.'