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Pesquisa da Cena-USP em Mato Grosso e Rondônia estuda causas do efeito estufa

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Trabalho relaciona as emissões de gases com a expansão da atividade agropecuária, queimadas e desmatamento

Uma equipe multidisciplinar do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (Cena-USP) iniciou, em maio, um estudo para medir a concentração dos principais gases causadores do efeito estufa nos Estados de Mato Grosso e Rondônia. Ligado à Universidade de São Paulo, esse trabalho do Cena tem a coordenação do pesquisador Carlos Cerri e término previsto para 2010.

A pesquisa foi dividida entre dois grupos de trabalho e está avaliando, na região, o impacto do desmatamento, das queimadas e o avanço da agricultura nos últimos 40 anos. A verificação das emissões é feita em pontos especiais de coleta, distribuídos em uma área de 1,2 milhão de quilômetros quadrados, porção equivalente ao dobro do território da França.

Efeito estufa

No retorno da primeira expedição para a sede do Cena, localizada junto ao campus da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP), em Piracicaba, o professor Cerri explicou que um dos objetivos do trabalho é mapear a vegetação nativa. A expedição percorreu 15 mil quilômetros e avaliou 22 municípios em 45 dias, para medir as quantidades de carbono e nitrogênio emitidas na atmosfera por meio de atividades humanas, como a pecuária e a agricultura.

A metodologia da pesquisa emprega diversas bases obtidas nas prefeituras e mapas da superfície terrestre geradas por satélites da Agência Espacial Norte-americana (Nasa). Quando for finalizado, esse levantamento auxiliará a formulação e revisão de políticas públicas ligadas ao meio ambiente, ocupação do solo e definição de fronteiras agrícolas.

O professor Cerri é um dos pesquisadores brasileiros que contribuíram para a elaboração do Protocolo de Kyoto. O tratado internacional, redigido em 1997, pretende reduzir, com o passar dos anos, as emissões de gases que ampliam o efeito estufa na atmosfera terrestre, por meio do aumento da radiação infravermelha da base da atmosfera.

“Os números sobre as emissões na região permitirão às comunidades científicas brasileira e internacional aprofundar estudos sobre o efeito estufa”, explica o cientista. Segundo ele, 66% das emissões globais de gases responsáveis pelo fenômeno natural provêm da queima de combustíveis minerais (petróleo, carvão mineral e gás natural). O restante é relacionado à agricultura (20%) e ao desmatamento (14%).

O efeito estufa ocorre em uma faixa determinada da atmosfera, quando parte da radiação solar, refletida pela superfície terrestre, é absorvida pelos gases presentes na atmosfera. Os principais gases envolvidos no processo natural são o dióxido de carbono (CO2), o metano (CH4), o óxido nitroso (N2O) e os clorofluorcarbonos (CFCs).

Os gases absorvem uma porção da radiação infravermelha emitida pela superfície terrestre e irradiam partes dessa energia de volta para a superfície. Como consequência, o calor é retido e concentrado, devido à superfície receber quase o dobro de energia da atmosfera do que a proveniente do Sol.

Importância vital

“O efeito estufa é fundamental para a manutenção da vida na Terra. Eleva a temperatura em 30ºC na superfície do planeta e a torna amena e adequada à sobrevivência da biodiversidade e dos ecossistemas. Porém, traz riscos quando é acelerado pela ação humana. Pode desestabilizar o equilíbrio energético no planeta e contribuir para o aquecimento global”, explica o professor Cerri.

Segundo o Painel Intergovernamental para as Mudanças Climáticas (IPCC), estabelecido em 1988 pela ONU e pela Organização Meteorológica Mundial, a maior parte desse aquecimento, observado durante os últimos 50 anos, se deve muito provavelmente a um aumento dos gases do efeito estufa.

Grande parte da comunidade científica internacional concorda com a tese. Aponta como fatores o aumento da poluição provocada pela queima de combustíveis minerais, o maior consumo energético e o uso intensivo de águas subterrâneas e do solo para a agricultura.

Verdade inconveniente

A industrialização dos três últimos séculos aumentou a concentração de gases do efeito estufa. O efeito sentido foi a elevação, com o passar dos anos, das temperaturas médias mundiais, o chamado aquecimento global. Se a tendência não for revertida, há a possibilidade de seca, desertificação, inundações, furacões, proliferação de doenças e extinção de espécies. Outro risco é o derretimento das calotas polares e geleiras, pois o aumento do nível das águas do mar ameaça áreas litorâneas e ilhas densamente povoadas.

A concentração de emissões no Hemisfério Norte é ligada à industrialização e ao grande consumo de combustíveis minerais. na porção Sul, os riscos incluem a expansão das fronteiras agrícolas, um dos principais pontos de interesse do estudo do Cena nas regiões Norte e Centro-Oeste. com relação ao Brasil, a emissão de gases é inversa à situação global: apenas 25% provém da queima de combustíveis fosseis.

“Cerca de 75% do dióxido de carbono que o País emite na atmosfera é derivado de práticas agrícolas. Se desconsiderarmos o desmatamento, o Brasil cai para a 17ª posição na classificação mundial dos emissores de gases do efeito estufa”, esclarece.

Segundo Cerri, há opções para reduzir a concentração atmosférica dos gases do efeito estufa, como estimular reflorestamentos e empregar a técnica do plantio direto na agricultura. “Em vez de usar implementos que revolvem a terra, essa metodologia aumenta a fixação do carbono no solo. É preciso, ainda, estimular a produção e o consumo dos biocombustíveis, para diminuir as emissões desses gases”, finaliza.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 17/11/2007. (PDF)

Bagaço da cana-de-açúcar pode ser o futuro energético do País, diz estudo

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Pesquisa que está sendo desenvolvida na Esalq pretende dobrar em cinco anos a produção de açúcar e álcool sem aumentar áreas de plantio

Um estudo da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq-USP) avançou mais um passo na corrida pela hidrólise enzimática (ver glossário) com o bagaço de cana. Esse processo biológico é objeto de interesse de diversos centros de pesquisa no Brasil e visa a permitir nova fermentação da matéria-prima vegetal, após a moagem da cana na usina para produzir açúcar e álcool.

A pesquisa foi iniciada há três anos em Piracicaba. Consiste em introduzir fungos da classe dos basidiomicetos para fazer a hidrólise enzimática e reaproveitar a celulose contida no bagaço. Segundo a professora Sandra Cruz, coordenadora do estudo, os resultados obtidos no laboratório têm sido promissores. A experiência está em fase inicial, mas pretende dobrar a produtividade da cana sem aumentar as áreas de plantio, quando for concluída.

Abundante e barato

Da moagem de uma tonelada de cana, a usina produz, em média, 153 quilos de melaço (açúcar e etanol), 165 quilos de palha e 276 quilos de bagaço. Essa matéria-prima é abundante, de baixo custo e está disponível em grandes quantidades no País. Em comparação com outras biomassas existentes no Brasil, como a soja e o dendê, o bagaço de cana é o mais rico em celulose e essa propriedade desperta grande interesse científico e empresarial.

Desde a década de 70, as usinas brasileiras queimam o bagaço para gerar eletricidade. A energia obtida impulsiona as turbinas e o complexo industrial da propriedade. Torna, assim, a usina autossuficiente em energia na época da safra (abril a novembro), período que coincide com o de baixos níveis de água nos reservatórios das hidrelétricas.

Técnica multiúso

A pesquisadora  Sandra é química e iniciou em 2004 o estudo com os fungos. Hoje, coordena o grupo formado por dois professores do Departamento de Agroindústria, Alimentos e Nutrição da Esalq, uma pesquisadora do Centro de Energia Nuclear na Agricultura da Universidade de São Paulo (Cena-USP), alunos de mestrado e estagiários de iniciação científica.

A ideia surgiu de um projeto paralelo, financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp), que tinha o objetivo de clarear, com os fungos, o melaço – matéria-prima rica em açúcar.

“A hidrólise enzimática pode ampliar o uso do bagaço sem prejudicar a geração de eletricidade”, avalia Sandra. “Essa matéria-prima é usada para produzir ração animal. No futuro, irá atender aos diversos segmentos industriais, como polímeros (plásticos especiais) e à alimentação humana”, prevê.

Sandra explica que um desdobramento do estudo será estender a técnica aplicada ao bagaço para outras biomassas. Outro efeito possível será retardar o avanço do canavial e outras culturas ligadas aos biocombustíveis sobre áreas de preservação – Pantanal, cerrado e região amazônica.

Processo de hidrólise

A pesquisadora Sandra observa que a barreira tecnológica da hidrólise já foi vencida em alguns laboratórios de empresas brasileiras e estrangeiras. A técnica emprega enzimas produzidas nos Estados Unidos e na Dinamarca, principal produtora. Todavia, o custo de importação encarece e dificulta sua disseminação no Brasil.

“Seguimos um caminho paralelo ao já obtido. Nos dois processos, o fungo sintetiza as enzimas. No entanto, em vez de usar o material importado, introduzimos no bagaço colônias inteiras dos micro-organismos, produzidos na Esalq. A partir daí, um processo biológico dos fungos degrada a lignina e libera as moléculas de glicose existentes”, explica Sandra.

“Os basidiomicetos são fungos que têm por característica degradar matéria-prima vegetal. Para evitar que consumam todo o açúcar disponível, são mortos com elevação da temperatura (calor). Possibilita-se, então, uma nova fermentação do bagaço, que também já está esterilizado, sem riscos ambientais. Outra opção é queimá-lo novamente na caldeira para gerar eletricidade”, observa.

Parceiros

“A perspectiva é repassar às usinas, em até cinco anos, a tecnologia. O primeiro desafio é reduzir o período de 20 dias da hidrólise (contato dos fungos com o bagaço). Depois, será preciso patentear a metodologia e finalizar os testes em escala laboratorial, piloto e industrial”, explica.

“A meta agora é encontrar um parceiro privado para investir cerca de R$ 300 mil em equipamentos e bolsas de estudo para os alunos. Esse valor é baixo ante as possibilidades da descoberta. Interessados em colaborar devem procurar a Fundação de Estudos Agrários Luiz de Queiroz (Fealq) ou a Fapesp”, anuncia.

Glossário
(Fonte: Wikipedia)

Hidrólise enzimática do bagaço – Reação microbiana que permite a liberação dos açúcares utilizados na fermentação

Biomassa – Toda matéria-prima animal ou vegetal renovável que pode ser aproveitada como matriz energética (combustível). Exemplo: cana, lenha, gordura bovina, soja, milho, mamona, dendê, girassol, canola, pinhão-manso, madeiras e resíduos orgânicos e de indústrias agrícola e alimentícia.

Lignina – Polímero tridimensional sem forma encontrado nas plantas terrestres, associado à parede celular. Sua função é conferir rigidez, impermeabilidade e resistência a ataques microbiológicos e mecânicos aos tecidos vegetais.

Glicose – As células usam este carboidrato como fonte de energia. É um dos principais produtos da fotossíntese.

Basidiomicetos – Fungos que têm por característica degradar matéria-prima vegetal.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página I do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 10/11/2007. (PDF)

Agricultura é destaque nas discussões da Conferência Nacional de Bioenergia

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Debates incluem avanço das fronteiras tecnológicas e agrícolas e ampliação da matriz energética do País

Dois painéis ampliaram as discussões da Conferência Nacional de Bioenergia, evento promovido pela Universidade São Paulo na capital, entre os dias 26 e 28 de setembro. Os principais temas dos debates foram O avanço do desenvolvimento tecnológico no País e A ênfase da agricultura brasileira em produzir matérias-primas para os biocombustíveis (etanol e biodiesel).

A professora Beatriz Kilikian, da Escola Politécnica da USP, iniciou os trabalhos lembrando os presentes que no início de sua formação acadêmica já eram comuns debates sobre a diversificação de matérias-primas em relação à cana para a produção de álcool.

“Na época, havia na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa) a preocupação de se impedir a transformação das terras agriculturáveis do País em imensos canaviais. Considerávamos o sorgo como opção de cultivo no cerrado brasileiro, em razão de grande parte do solo brasileiro ser inadequado para a cultura da cana. Agora, essa discussão foi retomada”, observou.

Sobre a produção acadêmica atual, Beatriz mencionou sua pesquisa mais recente. Ela estuda técnicas de reaproveitamento do bagaço e da palha da cana para produzir etanol, meta já presente no Brasil em 1975, com o advento do Proálcool.

Segundo Beatriz, um ponto positivo foi a formação no País, ao longo dos últimos 30 anos, de recursos humanos capazes de assegurar a liderança brasileira nos estudos com bioetanol. “Cabe aqui um reconhecimento da sociedade pelo serviço prestado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp) ao patrocinar muitos destes estudos”, destacou.

Parque tecnológico

Na sequência, Weber Amaral, pesquisador da Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (Esalq) e coordenador do Pólo Nacional de Biocombustíveis, indicou quatro pontos que julga estratégicos para a manutenção da competitividade do etanol brasileiro.

O primeiro é a ampliação do mercado global para o álcool brasileiro. O passo seguinte será expandir, de modo sustentável, a atual capacidade produtiva. O terceiro é reduzir barreiras técnicas e gargalos na infraestrutura do País, como o transporte, a armazenagem e a distribuição, áreas carentes, em sua opinião. E a última proposta é investir continuamente em inovação.

Com relação ao biodiesel, e para fazer frente à liderança européia nas pesquisas sobre esse combustível de origem vegetal, Weber anunciou o projeto de construção do Parque Tecnológico de Piracicaba.

“A região é berço de novas tecnologias para o setor sucroalcooleiro. Fornece 65% dos bens de capital para manutenção e expansão da capacidade de produção. Além disso, há suporte da prefeitura e de âncoras públicas de pesquisa, como a Esalq, e privadas, como o Centro de Tecnologia Canavieira (CTC)”, lembrou.

Fronteira tecnológica

A pesquisadora Elba Bom, do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), sugeriu coordenação nacional para as pesquisas com os biocombustíveis – uma opção para o País ganhar mais competitividade. Na oportunidade, apresentou projeto do Ministério da Ciência e Tecnologia para a produção de biomassa.

Segundo a pesquisadora, biomassa é a denominação genérica para toda matéria-prima orgânica de origem animal ou vegetal que pode ser aproveitada como matriz energética. Trata-se de uma fonte renovável, que tem origem possível na cana, gordura bovina, soja, milho, mamona, dendê, girassol, canola, pinhão-manso, madeiras e resíduos orgânicos e de indústrias agrícola e alimentícia.

Expansão agrícola

A pesquisadora descartou o risco de a agricultura brasileira privilegiar culturas direcionadas para os biocombustíveis (cana e a soja) em detrimento da atividade para a alimentação. Minimizou também a questão do avanço das fronteiras agrícolas sobre áreas de preservação ambiental, como o Pantanal, a Amazônia e trechos remanescentes de Mata Atlântica.

Rebateu, ainda, críticas recentes à expansão dos biocombustíveis, proferidas pelos presidentes Evo Morales, da Bolívia, e Hugo Chavez, da Venezuela. “De soja, o País tem área plantada equivalente ao Estado do Paraná; de milho, o espaço corresponde ao Ceará; e de cana, ao da Paraíba. Na verdade, preservar a natureza é uma necessidade fundamental para obtermos sucesso em qualquer cultura agrícola”, ensinou.

Hidrólise

Segundo Elba Bom, a hidrólise enzimática é um tema atual e objeto de grande interesse da comunidade científica internacional. “Vencer esse desafio permitirá ampliar e talvez até dobrar a atual eficiência dos biocombustíveis, sem aumentar áreas de plantio. Há, porém, estratégia de pesquisa exclusiva a ser desenvolvida com cada cultura agrícola e um dos problemas é o alto custo para usar as enzimas, que são importadas”, observou.

No Brasil, a cana é a opção mais promissora, com o reaproveitamento do bagaço e da palha. “A moagem do vegetal na usina para ser fermentado já é um pré-tratamento para a hidrólise. Esta é uma vantagem competitiva a ser considerada, pois o custo desse processo industrial é computado na fixação de preço do açúcar e do álcool pelo mercado”, observa.

Investimento em bioenergia

O ex-presidente da Petrobras, Henri Philippe Reichstul, encerrou os debates analisando perspectivas de investimento em bioenergia no País. Ele comanda a Companhia Brasileira de Energia Renovável (Brenco), empresa disposta a investir US$ 2 bilhões no etanol, com capital nacional e estrangeiro. O objetivo é instalar dez destilarias de álcool, processar por ano 44 milhões de toneladas de cana e produzir 3,7 bilhões de litros de álcool.

Segundo Reichstul, em comparação com outras culturas, a cana é a matéria-prima com maior eficiência energética. “É uma matriz limpa e sustentável e tem preço competitivo com a gasolina. Além disso, o Brasil tem o menor custo de produção de etanol”, analisa.

Na sua opinião, há oferta suficiente de álcool nas bombas dos postos de todo o País, inclusive na época da entressafra da cana. Destaca que no primeiro semestre do ano, 88% dos veículos vendidos no País eram equipados com motor flex. “Há maturidade no setor e abre-se uma oportunidade de expansão internacional, aliada a uma necessidade premente de aprofundar a co-geração de eletricidade nas usinas, uma saída para conter um apagão elétrico nos próximos anos”, finalizou.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página II do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 04/10/2007. (PDF)