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Espuma de sapo transforma energia solar em biocombustíveis e alimentos

Redação do Site Inovação Tecnológica – 22/03/2010

”]Cientistas da Universidade de Cincinnati, nos Estados Unidos, inspiraram-se em um pequeno sapo existente nas Américas Central e Sul, para criar uma espuma que capta energia, pode produzir biocombustíveis ou alimentos, e ainda remove o excesso de dióxido de carbono do ar.

Fotossíntese artificial

A pesquisa é mais uma em uma lista cada vez maior do campo chamado fotossíntese artificial, na qual os cientistas estão tentando imitar a forma como as plantas captam a luz solar para produzir sua própria energia.

Na fotossíntese natural, as plantas absorvem a energia do Sol e o dióxido de carbono da atmosfera, e os convertem em oxigênio e em açúcares. O oxigênio é liberado para o ar e os açúcares são usados como fonte de energia que mantém a planta viva.

Os cientistas, por sua vez, estão encontrando formas de aproveitar a energia do sol e o carbono do ar para criar novas formas de biocombustíveis, que poderão alimentar nossos automóveis.

Espuma de sapo

O trabalho resultou na fabricação de um material fotossintético artificial que utiliza enzimas de plantas, bactérias e fungos, tudo acomodado no interior de um invólucro de espuma. Exposta à luz do Sol e ao carbono da atmosfera, a espuma gera açúcares.

A espuma é uma escolha natural: além de concentrar os reagentes, o material poroso permite uma boa penetração do ar e da luz solar.

O projeto da espuma baseou-se nos ninhos de uma pequena rãzinha tropical (Physalaemus pustulosus), que cria espumas para seus girinos que apresentam uma durabilidade incrivelmente longa. Uma proteína produzida pela rã, a Ranaspumina-2, foi utilizada como base da espuma artificial.

Melhor do que plantas e algas

“A vantagem do nosso sistema, em comparação com as plantas e as algas, é que toda a energia solar captada é convertida em açúcares livres, enquanto esses organismos precisam desviar uma grande quantidade de energia para outras funções, para manter sua vida e se reproduzir,” diz o Dr. David Wendell, que coordenou a pesquisa, referindo-se à energia líquida disponível que pode ser aproveitada a partir das plantas já crescidas para sua posterior transformação em biocombustíveis.

“Nossa espuma também não precisa do solo, não afetando a produção de alimentos, e pode ser utilizada em ambientes com alta concentração de dióxido de carbono, como nas chaminés das centrais elétricas a carvão,” diz ele, ressaltando que dióxido de carbono em excesso paralisa a fotossíntese natural.

Biocombustível ou alimento

O produto da “espuma fotossintética”, os açúcares, pode ser utilizado como insumo para uma grande variedade de produtos, incluindo o etanol e outros biocombustíveis. Mas nada impede que o material seja utilizado também para produzir alimentos.

“Esta nova tecnologia cria uma forma econômica de utilizar a fisiologia dos sistemas vivos, criando uma nova geração de materiais funcionais que incorporam intrinsecamente processos de vida em sua estrutura”, diz Dean Montemagno, coautor da pesquisa, acrescentando que o novo processo iguala ou supera outras técnicas de produção biossolar.

Larga escala

O próximo passo da equipe será tornar a tecnologia adequada para aplicações em grande escala, como a captura de carbono nas usinas a carvão.

“Isto envolve o desenvolvimento de uma estratégia para extrair a cobertura de lipídios das algas (usada para o biodiesel) e os conteúdos citoplasmáticos, e reutilizar essas proteínas na espuma”, afirma Wendell. “Estamos também estudando outras moléculas de carbono mais curtas que podemos produzir alterando o coquetel de enzimas na espuma.”

Bibliografia:

Artificial Photosynthesis in Ranaspumin-2 Based Foam
David Wendell, Jacob Todd, Dean Carlo Montemagno
Nano Letters
March 5, 2010
Vol.: Article ASAP
DOI: 10.1021/nl100550k

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Evento discutirá gargalos e estratégias para uso da bioenergia

”]Fábio de Castro – Agência Fapesp – 17/03/2010

Cientistas de dezenas de países têm unido forças para superar uma série de obstáculos relacionados à produção sustentável de energia de biomassa, a chamada bioenergia.

Uma das principais iniciativas internacionais com esse objetivo – o projeto Global Sustainable Bioenergy (GSB) – trará ao Brasil, na próxima semana, alguns dos principais especialistas na área de bioenergia.

Bioenergia sustentável

Tendo em vista viabilizar, no futuro, a produção de bioenergia sustentável em larga escala – definindo estratégias para implementação de políticas públicas -, o projeto GSB é composto, em sua primeira fase, por uma série de cinco convenções internacionais. Cada uma tem o objetivo de fornecer uma plataforma para oportunidades, desafios e preocupações regionais e transnacionais relacionados à bioenergia.

A primeira reunião ocorreu em fevereiro na cidade de Delft, na Holanda. A segunda, com duração de três dias, terá início nesta quarta-feira (17/3) em Stellenbosch, na África do Sul.

A terceira etapa (The Latin American Convention of The Global Sustainable Bioenergy Project) será realizada entre os dias 23 e 25 de março na sede da FAPESP, em São Paulo.

As duas últimas reuniões estão programadas para junho, na Universidade Tecnológica da Malásia, na cidade de Skudai, e para setembro, nos Estados Unidos, na Universidade de Minneapolis.

Gargalos e estratégias para a bioenergia

De acordo com o organizador do evento latino-americano, Luís Augusto Barbosa Cortez, professor da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), a iniciativa pretende trazer respostas às incertezas relacionadas ao uso da bioenergia e, em última instância, pavimentar o caminho para a viabilização e implementação da produção global de bioenergia.

“O objetivo principal do projeto é promover o uso de bioenergia, discutir gargalos e definir estratégias nos cinco continentes. A reunião no Brasil será especialmente importante, pois o país é o melhor exemplo do uso de bioenergia em larga escala. E é também quem tem a maior promessa de expansão dessa matriz”, explica ele.

O eixo central dos debates na etapa brasileira do projeto GSB será a especificidade do uso de bioenergia no contexto latino-americano. O potencial para o uso de bioenergias no Brasil, segundo Cortez, é incomparavelmente maior do que nos outros países participantes do projeto.

“Nos Estados Unidos e na Europa, o potencial é maior caso a hidrólise enzimática seja um sucesso, pois esse conjunto de países tem sérias restrições em relação à área plantada e dependerá de culturas e do aproveitamento de resíduos agrícolas”, afirmou.

No caso dos países africanos, o potencial para expansão é grande, mas há limitações de outra ordem, particularmente relacionadas à falta de infraestrutura e de mão de obra especializada.

Substituição da energia fóssil por bioenergia

As convenções do GSB não são voltadas para discutir questões tecnológicas. O foco central são os obstáculos que limitam a expansão global da bioenergia. “Já será um grande passo identificar os gargalos e definir uma estratégia. A meta é conseguir que todos os países do mundo cheguem a substituir cerca de 25% da energia fóssil por bioenergia”, disse Cortez.

Um dos participantes de destaque na reunião latino-americana será Lee Lynd, do Dartmouth College (Estados Unidos), pioneiro na pesquisa em biocombustíveis que se dedica desde 1987 a estudos para o desenvolvimento de etanol celulósico. Lynd, presidente do comitê diretor do Projeto GSB, apresentará uma visão geral do projeto e fará a conferência de encerramento.

Outros destaques serão o físico José Goldemberg, que apresentará conferência sobre o impacto ambiental positivo dos biocombustíveis, Marcos Jank, presidente da União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica), que fará um pronunciamento no dia 24, e o diretor científico da FAPESP, Carlos Henrique de Brito Cruz.

O evento terá ainda a participação de cientistas estrangeiros como Tom Richard, da Universidade Estadual da Pennsylvania (Estados Unidos), Roldolfo Quintero, da Universidade Autônoma Metropolitana (México), John Sheehan, do Centro Nacional de Bioenergia (Estados Unidos), Emile van Zyl, da Universidade de Stellenbosch (África do Sul), e Patricia Osseweijer, da Universidade de Delft (Holanda).

Entre os brasileiros, participarão André Corrêa do Lago (Ministério das Relações Exteriores), Márcia Azanha (Universidade de São Paulo), André Nassar (Icone), Manoel Regis Lima Verde Leal (Laboratório Nacional de Ciência e Tecnologia do Bioetanol) e os coordenadores do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) Gláucia Mendes de Souza, Marcos Buckeridge e Heitor Cantarella.

Bioenergia em larga escala

Além da primeira fase, correspondente às cinco convenções que buscam os gargalos científicos para a produção em escala de bioenergia, o projeto GSB é composto de mais dois estágios.

O segundo estágio terá foco em uma questão: “É fisicamente possível chegar a uma fração substancial de fontes energéticas derivadas de plantas, na demanda futura de eletricidade e mobilidade no mundo, garantindo que a sociedade global consiga suprir outras necessidades importantes, incluindo alimentação humana, preservação do hábitat e manutenção da qualidade ambiental?”.

“O objetivo dessa fase será testar a hipótese de que é fisicamente possível conciliar a produção de bioenergia de larga escala com demandas competitivas de terra para essa finalidade”, disse Cortez.

O terceiro estágio será voltado para a discussão dos caminhos para a implementação da produção de bioenergia em larga escala, incluindo questões sociais, econômicas, políticas e éticas.

O objetivo será o desenvolvimento de políticas e estratégias para uma transição responsável para uma sociedade sustentável baseada globalmente em fontes bioenergéticas. “A partir das análises colocadas em perspectiva sobre todos esses fatores, o projeto tem a intenção de desenvolver recomendações para rotas de ação e políticas públicas”, disse.

O evento é isento de taxa de inscrição e as palestras terão tradução simultânea. Mais informações podem ser obtidas pelo site http://www.fapesp.br/gsb ou pelos telefones (11) 3838-4216 / 3838-4006.