O custo das enzimas representa cerca de 20 a 25% do custo total de produção do etanol celulósico, percentual que “dificilmente será reduzido”
Peça chave na produção do etanol de segunda geração (2G), o custo das enzimas – microorganismos responsáveis pela “desconstrução” da biomassa em açúcares – é um dos principais gargalos na busca pela viabilidade economica do novo combustível.
O custo das enzimas representa cerca de 20 a 25% do custo total de produção do etanol celulósico, percentual que “dificilmente será reduzido”, de acordo com José Geraldo Pradella, líder do projeto de etanol celulósico no CTBE.
“Você pode reduzir o custo de outras coisas, como a matéria-prima, otimizar a produção de etanol, usar um pré-tratamento - que é um investimento alto - mais eficiente. Mas é preciso haver alguns breakthroughs. De um jeito ou de outro, acabamos caindo num limite mínimo.”
Veja a seguir detalhes sobre os planos do CTBE e da Novozymes para reduzir o preço das enzimas para as usinas.
Peça chave na produção do etanol de segunda geração (2G), o custo das enzimas – microorganismos responsáveis pela “desconstrução” da biomassa em açúcares – é um dos principais gargalos na busca pela viabilidade economica do novo combustível.
Com uma ambiociosa meta de custo, o Centro de Tecnologia do Bioetanol (CTBE) busca parceiros para ampliar a escala de produção de um coquetel enzimático desenvolvido internamente.
Com atividade “similar” a dos coqueteis enzimáticos comerciais disponíveis atualmente, a matéria-prima apresenta hoje um custo de produção da ordem de U$0,20-0,50 por litro, mas a meta do centro é reduzir este valor a U$0,10 e a U$0,05/litro na escala industrial.
Um desafio que, se alcançado, permitirá a empresas como GranBio, Raízen, CTC e Odebrecht, reduzirem o custo de produção do biocombustível, hoje estimado em R$ 1,75/litro.
Uma das únicas instituições brasileiras a possuir uma plataforma de produção de glicohidrolases – um tipo de enzima com atuação específica na biomassa de cana - o CTBE quer, agora, convencer os principais players da indústria 2G no Brasil a testar e a adotar a tecnologia.
Em entrevista ao portal NovaCana, durante visita ao CTBE em Campinas (SP), o líder do projeto, José Geraldo Pradella, explica que várias reuniões têm sido agendadas com os principais players do mercado nacional a fim de divulgar a tecnologia, desenvolvida em parceria com a Embrapa e a Universidade de Caxias do Sul (UCS).
“Estamos fazendo encontros periódicos e convidando todos os atores do álcool de segunda geração para vir até o CTBE e ficar um dia conosco, conversando sobre a tecnologia, do plantio da cana-de-açúcar até a análise econômica do empreendimento”, detalha.
Produção on-site
Uma alternativa às enzimas comercializadas por empresas como a DSM e a Novozymes, que apresentam custos de produção da ordem de U$ 0,50/galão (U$0,13/litro), o coquetel do CTBE apresenta outro diferencial: a chamada produção “on-site”.
Segundo explica Pradella, a meta de custo de U$0,05 é concebida justamente neste sistema de produção “em casa”, que aproveita recursos disponíveis na própria usina, como o açúcar, o vapor e a eletricidade, para viabilizar e baratear a fabricação das enzimas.
Uma vez que estes e outros custos ligados ao transporte e à estabilização das enzimas forem reduzidos, “haverá uma diluição de custos muito grande”.
“As enzimas são produzidas dentro da usina. Não há gastos com transporte e logística, e o custo de processamento é mínimo”, acrescenta.
A proposta reforça a tese de que, para ser mais competitivo, a produção de etanol 2G deve, necessariamente, estar integrada à fabricação do combustível de primeira geração.
Desafios
Embora apresente um potencial de produção competitivo, a meta de custo apresentada pelo CTBE pode levar anos para ser concretizada.
“Não vamos colocar um tempo para esta nossa meta. Para ter enzimas a U$ 0,05/litro, o processo precisa estar muito bom”, contextualiza Pradella.
Além de convencer o capital nacional a investir na tecnologia – etapa que está sendo realizada agora, com uma rodada de encontros com as usinas e detentores de projetos 2G – é preciso vencer algumas barreiras de caráter tecnológico.
“[Para produzir enzimas a U$0,05], você precisa estar com uma linhagem muito melhor que essa. O custo de produção não está relacionado apenas com a capacidade de produção do teu microrganismo. Está relacionado com a possibilidade de você fazer um coquetel enzimático em que uma quantidade menor de enzimas é utilizada”, explica.
Outro importante gargalo é a fermentação de pentoses, um tipo de açúcar formado por cinco átomos de carbono.
“Não basta ter um complexo enzimático barato. É preciso fermentar as pentoses. E hoje não existe ninguém que esteja fazendo isso”, argumenta.
“No pré-tratamento, você tira a xilose, mas junto vem uma série de inibidores da fermentação alcoólica. Este é um gargalo complexo a ser superado”, acrescenta.
Redução no custo da enzima
Segundo Pradella, o custo das enzimas representa cerca de 20 a 25% do custo total de produção do etanol celulósico, percentual que “dificilmente será reduzido”.
“Você pode reduzir o custo de outras coisas, como a matéria-prima, otimizar a produção de etanol, usar um pré-tratamento - que é um investimento alto - mais eficiente. Mas é preciso haver alguns breakthroughs. De um jeito ou de outro, acabamos caindo num limite mínimo”, acredita.
Na tentativa de baratear o custo das enzimas, players como a Novozymes, que detém um market share de 48%, estão colocando em prática diferentes estratégias, como diminuir o custo das matérias-primas utilizadas na produção do insumo e otimizar a recuperação destas proteínas, obtendo melhores taxas de fermentação.
Outros desafios incluem a busca e a seleção de novos tipos de enzimas salvagens, o aumento do valor máximo de reações enzimáticas catalisadas por segundo (Kcat), a otimização da termoestabilidade e a redução da inibição no produto final. As figuras abaixo, apresentadas no ano passado pela empresa, elencam algumas destas metas.
A meta da Novozymes
Com a meta de ser fonecedora de 15 usinas de etanol 2G até o final da década, a Novozymes quer reduzir o custo da matéria-prima em 40%, de U$ 0,50 para U$ 0,30 por galão (U$0,07/litro), patamar semelhante aos U$0,05 almejados pelo CTBE.
A projeção de um novo patamar para o custo das enzimas foi confirmada por analistas do banco Credit Suisse.
Em uma extensa análise sobre o perfil financeiro e as oportunidades que despontam no horizonte da Novozymes com o etanol 2G, o Credit Suisse considerou que o custo da matéria-prima é “sustentável” e poderá criar um mercado de U$ 2 bilhões.
“As enzimas têm um custo importante na produção do etanol 2G (de U$ 0,30-0,50 por galão, ante um custo total de produção de U$ 1-2,50 por galão). A Novozymes vê a possibilidade de trazer este custo para U$ 0,30 por galão – e nós acreditamos que isso é economicamente viável”, disse o banco de investimentos.
Leonardo Siqueira – NovaCana
