Um tema central nas discussões sobre transição energética é a busca por métodos de produção mais eficientes, ecologicamente sustentáveis e cujos produtos sejam acessíveis para o grande público com custos adequados, especialmente quando se trata do mercado de combustíveis. No atual cenário, os processos biotecnológicos convencionais contam com uma cadeia de produção composta por várias etapas de grande complexidade, o que demanda muito tempo e um alto custo de operação, gerando quantidades consideráveis de resíduos, apesar de estarem dentro da chamada “economia circular”. Assim, os processos relacionados à biotecnologia ainda são caros e desafiadores em termos de sustentabilidade ambiental.
No entanto, uma alternativa aos métodos tradicionais de produção foi desenvolvida em parceria de pesquisa e desenvolvimento (P&D) entre a Unicamp e a BioAcids Tech, uma empresa spin-off da Unicamp (como são chamados os negócios baseados em uma tecnologia da Universidade), que atua na produção de ácidos orgânicos e com soluções que também podem ser empregadas para produção de etanol.
Intitulada como Processo de Obtenção de Biocatalisador, Biocatalisador e Uso do Mesmo, a tecnologia foi desenvolvida pelos inventores Lucídio Cristovão Fardelône, químico da BioAcids Tech, que é cotitular do pedido de patente, e pelo professor Gustavo Paim Valença, da Faculdade de Engenharia Química (FEQ) da Unicamp. Com apoio da Agência de Inovação da Unicamp (Inova Unicamp), a tecnologia foi licenciada com exclusividade pela BioAcids.
Nesta nova técnica de fermentação, microrganismos ou enzimas podem ser encapsulados em esferas biopoliméricas para obtenção de vários produtos, tais como ácido lático (usado na indústria de alimentos e aplicações industriais), etanol (combustível), ácido cítrico (indústria de alimentos e farmacêutica), ácido glucônico (aplicações nas áreas médicas, de alimentos, de cosméticos, industrial), entre outros.
Uma vez dentro destas esferas, os microrganismos estão protegidos, ficando menos suscetíveis às condições do meio e sendo resguardados da competição contra outros microrganismos normalmente encontrados em meios fermentativos, resultando em aumento de produtividade e maior longevidade na fermentação.
“Você tem níveis muito menores de contaminação, porque o meio já contém ácido e não permite que outros microrganismos cresçam, ou seja, sempre haverá uma situação desfavorável a outros organismos, sem necessidade de fazer tratamentos complexos. Como outros microrganismos não adentram a esfera, é como se não acontecessem contaminações”, explica Fardelône, gestor de P&D da BioAcids.
Segundo o inventor, há um grande leque de oportunidades com o uso desta tecnologia, podendo ser aplicada não apenas em ácidos orgânicos, mas nas áreas de medicamentos, alimentícia, agroquímica, entre outras. “Esta técnica também pode ser usada para encapsulamento de enzimas, ao invés de microrganismos, ou mesmo misturas destes. A aplicação é bem vasta. Podemos, por exemplo, produzir cervejas, vinhos e espumantes de melhor qualidade”, ressalta.
Produção contínua e ganho de tempo
De acordo com os inventores, outra vantagem desta tecnologia é que o processo de produção fica bem mais simples, uma vez que elimina várias operações unitárias de custos elevados existentes nos procedimentos tradicionais – como a esterilização das matérias-primas e do caldo fermentado –, além de ser um processo contínuo. O processo tradicional utilizado é semicontínuo ou em batelada, ou seja, é necessário aguardar a finalização de uma operação para que outra seja iniciada. Já na fermentação realizada por encapsulamento dos microrganismos, não é necessário interromper um processo para iniciar a próxima produção.
“O açúcar é adicionado continuamente no fermentador contendo o biocatalisador. Conforme esse açúcar é convertido em produto, este é retirado por meio de um sistema de filtração, em que de um lado sai o produto, que é o ácido. O açúcar que não é filtrado volta para o biorreator, e assim temos um processo contínuo, de maior produtividade e com produtos de altíssima pureza. Estas vantagens são os diferenciais desta tecnologia”, explica Paim Valença.
No processo tradicional, após o período de fermentação, os microrganismos utilizados não podem ser reaproveitados, gerando uma quantidade significativa de resíduos. Já na fermentação encapsulada, testes mostraram que os microrganismos dentro das esferas foram utilizados por até oito meses de forma contínua, gerando um processo fermentativo muito mais sustentável ecologicamente, com custos menores. Sendo mais produtivo, todo o processo pode ser realizado com equipamentos menores e ocupar menos espaço, de acordo com professor da FEQ.
por até oito meses de forma contínua
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**Este conteúdo integra uma série de reportagens produzidas pela Inova Unicamp sobre tecnologias licenciadas, absorvidas pelo mercado e empresas spin-offs acadêmicas da Universidade Estadual de Campinas. Você pode conferir todo o conteúdo no site da Inova e em formato de e-book na Revista Prêmio Inventores.
