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Campinas (SP) - O casamento com a biologia

Para evoluir, a indústria química terá de esverdear-se e voltar às origens naturais. Seja qual for o caminho que escolher para tornar seus produtos mais amigáveis, este será longo e difícil

· são paulo

Em meio a uma área verde da cidade de Campinas (SP), o acesso ao condomínio de inovação GlobalTech é vigiado e controlado como se o prédio guardasse uma caixa-forte. O espaço é compartilhado por laboratórios de indústrias em busca de soluções que abram oportunidades no mercado. Naquelas instalações incomuns, um conjunto de salas desperta a atenção pelas frases de filósofos e pensadores pintadas nas paredes como motivação para a aposta nos novos tempos. O ambiente branco e asséptico, onde só entra quem estiver com equipamento de proteção, dá pistas sobre o teor das pesquisas lá conduzidas. No local, “Professores Pardais” do século XXI manuseiam pipetas, microscópios e máquinas ultramodernas à procura de uma chave genética para que microrganismos sejam projetados de modo a produzir compostos químicos de interesse para os negócios da empresa.

Tal esforço biotecnológico não integra estudos sobre saúde humana ou produção de alimentos, como se poderia imaginar. O alvo é o desenvolvimento de alternativas mais sustentáveis para algo que empacota ou compõe grande parte dos produtos consumidos pela população: o plástico. O pulo do gato é modificar genes de leveduras, como as utilizadas no pão e na cerveja, para bloquear sua mais tradicional função biológica: a fermentação para gerar álcool (etanol).

“A alteração genética abre espaço para fazê-las exercer outro papel e possibilitar a síntese de novos bioprodutos a partir da cana, em substituição aos extraídos do petróleo”, revela Antonio Morschbacker, diretor de tecnologia da Braskem.

A fabricante de resinas plásticas investiu R$ 30 milhões na construção do Laboratório de Produtos Químicos Renováveis, inaugurado neste ano, em Campinas. O objetivo é seguir rotas biológicas, renováveis e de alto desempenho, para plásticos de grande consumo: o polipropileno, de ampla aplicação em mercadorias do cotidiano; e o butadieno e o isopreno, utilizados na fabricação de borracha. A estratégia se desenvolve a partir de parcerias globais com empresas de ponta, como a Genomatica, da Califórnia (EUA), interessada no potencial dos canaviais brasileiros.

A estrutura de laboratórios atraiu cérebros para a corrida tecnológica. Com base em bancos de DNA internacionais, o cientista brasileiro Davi Ludvig – recém-chegado do Japão, onde trabalhou com bioprodutos da palha de arroz – junta pedaços de genes de diferentes organismos, como um jogo de Lego, até chegar ao melhor rendimento. Ao seu lado, a venezuelana Johana Rincones, radicada no Brasil após doutorado na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), é taxativa: “A indústria química [em geral] só vai sobreviver se mudar a matéria-prima, o que se mostra possível por meio dos avanços da biologia molecular”.

As atuais pesquisas na empresa ganham força após o lançamento comercial do polietileno verde, em 2010, produzido em Triunfo (RS). A novidade atiçou a concorrência no mundo, apesar de a tecnologia do plástico derivado da cana ser antiga. Foi desenvolvida em Alagoas na década de 1980 pela antiga Salgema, depois incorporada à Braskem. Na época, o objetivo foi produzir plástico PVC renovável, mas o projeto não foi para a frente porque o álcool não era competitivo e dependia de subsídio do governo.

Os padrões impostos pela mudança climática reacenderam a velha ideia. O plástico verde é hoje empregado em embalagens de alimentos e cosméticos, diferenciadas no mercado pelo selo I’m Green. Os benefícios ao substituir o petróleo são inegáveis, mas o apelo de marketing gerou reação entre ambientalistas, porque a origem renovável não deve encobrir problemas na ponta final da cadeia, como o descarte de lixo plástico no ambiente – resultado do consumo excessivo e da deficiência da coleta seletiva de resíduos pelos municípios, entre outros fatores.

Estudo de Avaliação de Ciclo de Vida (ACV) [1] recém-concluído pela empresa em parceria com universidades e organizações internacionais indica que a produção de 1 tonelada de polietileno verde retira da atmosfera 2,15 toneladas de carbono. O maior impacto ambiental está no cultivo da cana, devido aos agrotóxicos, queimadas e desmatamento. “O crescimento da escala dependerá da viabilidade econômica, relacionada a dois fatores: inovação para se chegar a processos mais baratos e aumento da demanda”, analisa o diretor de desenvolvimento sustentável da Braskem, Jorge Soto.~

[1] Ferramenta que mede o impacto ambiental em toda a cadeia produtiva, da matéria-prima até o descarte após o uso do produto

A urgência climática potencializa avanços da química verde. Frente promissora é o chamado etanol de segunda geração ou celulósico, obtido da biomassa ou de resíduos vegetais, como o bagaço ou a palha da cana. A primeira unidade brasileira foi inaugurada em setembro deste ano pela GranBio, em Alagoas, com previsão de produzir 82 milhões de litros em 2015 para geração de energia, mediante parcerias científicas e investimento total de US$ 265 milhões. No próximo ano, deverá entrar em operação a planta industrial da Raízen, em Piracicaba (SP), para mais 42 milhões de litros por ano.

Na região há o projeto do Centro de Tecnologia Canavieira, em conjunto com a empresa dinamarquesa Novozymes e a austríaca Andritz, para produção comercial até 2018. Além desses, o Grupo Odebrecht e a americana DuPont buscam parceiros no País para competir no setor.

Todas utilizam basicamente a tecnologia de hidrólise Enzimática [2]. “A barreira não é falta de know-how, mas de política energética que valorize fontes com baixo teor de carbono”, analisa Alfred Szwarc, consultor de emissões e tecnologias da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica).

[2] Reação química realizada por enzima que quebra moléculas da celulose, gerando açúcares que podem ser fermentados para a produção de etanol

REVOLUÇÃO PROMETIDA

A química verde gera produtos e processos ambientalmente mais sustentáveis, por meio da adoção de métodos biológicos ou da substituição de fontes fósseis por renováveis, menos tóxicas e poluentes

O potencial da “cana-energia”, melhorada geneticamente para produzir menos açúcar e mais celulose, com maior tolerância à seca, promete uma revolução. “O Brasil é o centro das atenções pela disponibilidade de matéria-prima renovável”, aponta John Biggs, diretor de pesquisa da Dow para a América Latina, multinacional que planeja produzir biocombustível para abastecer suas unidades industriais no País, em cooperação com o Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol, em Campinas.

O High Throughput Screening Robot (HTS) é um robô capaz de multiplicar em até 1 mil vezes o trabalho manual dos pesquisadores para alterações genéticas, no laboratório da Braskem.

A expansão do etanol de segunda geração eleva a produtividade por área plantada e viabiliza matéria-prima em maior escala para a química verde, reduzindo o risco de faltar terra necessária à segurança alimentar. “O impacto em relação ao uso do solo é dez vezes inferior ao que se imaginava e não pode ser utilizado como desculpa para a inércia de políticas públicas”, afirma Glaucia Souza, pesquisadora do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP). Recente encontro internacional, coordenado por ela, revisou avanços científicos e mapeou a bioenergia no mundo.

Na lista das oportunidades, está o aproveitamento da lignina [3], resíduo da produção de celulose para papel. Hoje o material é queimado para gerar energia nas indústrias do setor. Se recuperado, pode ser transformado em insumo biológico de mil e uma utilidades, da produção de concreto a defensivos agrícolas.

[3] É considerada o “cimento da árvore”, devido à função natural de dar rigidez e resistência à madeira

“O carbono terá um novo fluxo no mundo”, enfatiza Glaucia. A migração para fontes renováveis mudará a atual geografia industrial, baseada na logística do petróleo. “Será o caminho mais eficiente para dobrar a produção global de energia e atender à demanda da população, até 2050, sem aumento de gases de efeito estufa”.

“A nova trilha seguida pela química precisa avançar no campo do Ensino Superior, para superar imediatismos e evitar greenwashing”, adverte a pesquisadora Vânia Zuin, da Universidade Federal de São Carlos, vencedora do prêmio científico conferido neste ano pela The International Union of Pure and Applied Chemistry. Ela completa: “Queiramos ou não, cada vez mais o emprego dos princípios da química verde não será uma simples questão de escolha”.

O número de patentes e de publicações científicas referentes a biorrefinarias cresce 31% ao ano no mundo, sob a liderança de Estados Unidos e China. O Brasil está em 11º lugar no ranking, segundo diagnóstico realizado pelo Centro de Gestão e Estudos Estratégico (CGEE), a pedido do governo federal. O estudo recomendou a criação de um marco legal capaz de incentivar avanços no setor. Além da geração de energia, as possibilidades vão do processamento de fibras e álcool até a produção de fitoterápicos e cultivo de microalgas para gerar proteína e absorver carbono. A nanocelulose [4] pode gerar materiais inspirados na seda das teias de aranha – leves, resistentes e flexíveis. Inovações recentes a tornam mais barata e competitiva, com potencial para reduzir o peso de componentes dos automóveis, contribuindo para a eficiência no uso de combustível. O mercado para o material é estimado em US$ 600 bilhões em 2020.

[4] Obtida da estrutura vegetal por nanotecnologia (escala atômica e molecular), com aplicação na eletrônica, medicina e embalagens de alta resistência

Um dos principais objetivos do “esverdeamento” da química é substituir químicos convencionais por soluções menos tóxicas. Há cinco anos, devido à intolerância do ex-presidente Lula ao cloro, a empresa Brasil Ozônio foi chamada para tratar a piscina da Granja do Torto, em Brasília, com tecnologia inovadora que utiliza o ar como matéria-prima. A oportunidade fez o negócio decolar. “O sucesso no atendimento à demanda presidencial eliminou barreiras para a autorização do invento pela vigilância sanitária”, conta o diretor Samy Menasce.

O segredo foi desenvolver um aparelho modular, capaz de gerar ozônio [5]a partir do oxigênio do ar, na concentração certa e custo baixo. Com linha de montagem no subsolo do prédio onde funciona o Cientec, a incubadora de empresas de base tecnológica da USP, o equipamento gerou patentes para mais de 70 aplicações – do tratamento de água e efluentes industriais à higienização de hortaliças e eliminação de cheiro de cigarro em apartamentos de hotéis. Hoje a tecnologia é empregada também na descontaminação da mina de urânio desativada pelas Indústrias Nucleares do Brasil, em Poços de Caldas (MG).

[5] Molécula composta por três átomos de oxigênio, gerada a partir do ar ambiente. O gás é utilizado como antimicrobiano em tratamentos de saúde e na purificação da água

VOLTA ÀS ORIGENS

Como o negócio triplica a cada ano, com plano de expansão no exterior, a empresa foi motivada a participar do projeto ICV Global, mantido pelo Centro de Estudos em Sustentabilidade (GVces), da FGV-Eaesp, em parceria com a Apex-Brasil, para promover exportações de produtos e serviços com atributos ambientais. “A força comercial dos químicos convencionais dificulta uma melhor resposta do mercado”, destaca Ricardo Vacaro, diretor-geral da RL Higiene, integrante do projeto. A empresa desenvolveu uma linha de produtos de limpeza a partir da análise dos impactos desde a extração da matéria-prima na natureza até o uso pelo consumidor. Mudanças na formulação reduziram em 80% as emissões de carbono e em 90% a toxicidade.

Já a Terpen Oil, de Jundiaí (SP), imitou o comportamento de substâncias vegetais na assepsia da natureza para conceber soluções orgânicas de limpeza pesada, como retirada de graxas de máquinas, purificação de ar e descontaminação do solo [6]. A chave está no uso do terpeno, subproduto do esmagamento da laranja nas fábricas de suco. “Com a opção pela fonte renovável, não criamos um problema para resolver outro”, afirma o diretor Marcelo Ebert.

[6] No Brasil há um passivo de 53 milhões de toneladas de solo contaminado, principalmente em postos de gasolina

No setor de alimentos, há pressões internacionais contra o uso de antibióticos para acelerar o crescimento de aves e suínos. Bactérias podem desenvolver resistência, com risco à saúde humana. “A saída está na substituição por ácidos orgânicos e outros produtos naturais misturados à ração para melhorar a absorção dos alimentos no aparelho digestivo dos animais”, conta Joel Grzybowski, diretor da Sanex, em Curitiba (PR).

O uso de químicos é detectado pelo rastreamento de produtos animais e vegetais desde o campo até o supermercado. “Em cada talhão, pode-se verificar se defensivos agrícolas foram aplicados dentro dos limites”, explica Vasco Picchi, diretor de negócios da Safe Trace, empresa que desenvolve sistemas para registro e controle de tudo o que ocorre na cadeia de fornecedores do Carrefour, abrangendo 300 itens.

“Até 2025, a previsão é de que os produtos biológicos alcancem entre 10% e 20% do mercado global de agrotóxicos, fatia situada hoje entre 2% e 5%”, informa Ademar De Geroni, diretor de inovação da unidade de proteção de cultivos da Basf para a América Latina. “Mas o crescimento é ainda limitado, devido à baixa eficiência dessas alternativas”, completa o executivo, ao lembrar que a patente de uma molécula química pode valer US$ 300 milhões, enquanto para produtos biológicos a proteção intelectual é juridicamente fraca. A mudança é lenta.

Seja como for, a biodiversidade brasileira pode, sim, ajudar a química a voltar às origens na natureza. O cenário de aquecimento global reforça a expectativa. Se os atuais esforços não passarem de maquiagem, seremos obrigados a concordar com o escritor Mario Quintana, quando disse que “a esperança é um urubu pintado de verde”.

Publicado originariamente na revista Página 22

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