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Biocombustíveis: a barreira da celulose

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Biocombustíveis: a barreira da celulose

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Estamos no centro da congestionada e poluída cidade de Londres. Não há muitas árvores à vista.

É precisamente aqui que os cientistas procuram desvendar os segredos de uma árvore que, esperam, lhes dê, a curto prazo, uma renovada e segura fonte de biocombustível.

Matthew Nelson, biólogo do Imperial College de Londres explica como revelar os segredos do álamo: “A primeira coisa que fazemos, quando recebemos as amostras de madeira, é triturar todo o material para convertê-lo em particulas uniformes”.

Richard J. Murphy, do Imperial College de Londres, resume o processo: “Para produzir biocombustível a partir da madeira, precisamos de biomassa de madeira que seja muito resistente e que esteja nas melhores condições. O passo seguinte consiste em aplicar enzimas na biomassa para que liberte os açúcares que se produzem dentro da madeira.
Depois estes açúcares fermentam em etanol. A fase final é concentrar este álcool, a partir daí pode ser usado como biocombustível”.

Tudo começa nestas estufas em Nancy, no Noroeste de França.

Aqui, diversas variedades de álamos são, cuidadosamente, cultivadas.

Por serem árvores versáteis, de rápido crescimento e poderem crescer em terras que não são usadas para a agricultura, foram, durante anos, bons candidatos à produção de biocombustível.

Francis Martin, Coordenador do projecto Energypoplar, explica que “o álamo tem uma grande capacidade para capturar a energia solar. Vemos isso nestas folhas que estão a absorver a energia do Sol para transformá-la em madeira e biomassa”.

Mas os cientistas europeus, que trabalham para um projecto de pesquisa denominando “Energypoplar”, não se conformam com uma árvore normal. Querem um «super-álamo».

O coordenador da Energypoplar acrescenta que trabalham “para seleccionar um álamo que seja capaz de crescer muito depressa, produzir muita madeira e que seja, ao mesmo tempo, extremamente eficaz na utilização dos seus elementos minerais e que cause o mínimo impacto sobre o ambiente”.

Os investigadores estudam uma forma de potenciar o crescimento natural dos álamos.

Para isso adicionaram diferentes tipos de cogumelos ou fughi às raízes de algumas espécies.

Annegret Kohler, é bióloga molecular no INRA, em Nancy, França e trabalha nestes estudos. “Um mês e meio a 2 meses depois, verificámos se o cogumelo interagiu com as raízes da planta, se houve uma simbiose entre eles. Na maioria das vezes já podemos ver com os nossos próprios olhos que as raízes pareciam estar inchadas. Isso é, frequentemente, um sinal de que a interacção aconteceu de facto. O microscópio confirmará isso”, acrescenta.

A análise molecular confirmou que certos cogumelos ajudaram as árvores a crescerem mais robustas e mais rapidamente.

Valérie Legué, é bióloga celular na mesma entidade e faz a mesma pesquisa. “Este tipo de interacção vai permitir à planta nutrir-se melhor e melhorar o seu crescimento. É uma descoberta muito importante para nós, porque é uma interacção simbiótica muito natural na maioria dos ecossistemas, quer sejam florestas ou terras de cultivo”, explica.

De volta a Londres encontramos, de novo, Matthew Nelson. A sua equipa continua a estudar os açucares na madeira.

O biólogo fala do processo, “Passamos a madeira por um triturador e peneiramos, depois ensacamos e a madeira está pronta para que se extraiam os açúcares”.

Aqui o desafio sobre a produção de açúcares nos álamos continua.

“Queremos encontrar a estrutura óptima da parede celular do álamo. Uma estrutura que faz com que seja resistente, com um bom crescimento e nos proporcione uma boa quantidade de biomassa. Mas também que facilite a etapa seguinte, a mais difícil, extrair os açúcares contidos na celulose”, refere Richard Murphy.

Identificar os álamos com mais açúcar é um dos objectivos desta gigantesca plantação em Orleães, França.

Cerca de 2700 álamos diferentes, conseguidos através de cruzamento controlado, crescem aqui.

Os investigadores querem identificar os mais resistentes e produtivos em condições naturais.

Catherine Bastien, cientista na área da genética, em França, na INRA relata: “Escolhemos árvores que tenham iniciado o seu crescimento muito perto do período estival, já que as condições climáticas são favoráveis. De seguida tentamos encontrar uma árvore que, depois de podada, favoreça o aparecimento de múltiplos talos e aqueles que têm as folhas maiores. Vamos também procurar as que são menos susceptíveis às pragas que há ao longo do ano”.

Escolher um álamo resistente que ofereça, ao mesmo tempo, bastante celulose é uma pesquisa que envolve muita paciência e truques imaginativos.

Gilles Pilate, físico molecular na mesma instituição fala sobre um projecto no qual as árvores são plantadas na diagonal. “Estas árvores estão inclinadas por uma boa razão. Os nossos estudos recaem sobre a “madeira de tensão”. É uma madeira muito especial que se forma quando a árvore tenta erguer-se de novo. Quando procura resistir ao vento e à inclinação. Isso permite-lhe orientar o seu tronco e os seus ramos”.

A análise molecular confirma que esta madeira de tensão é mais rica em celulose, e por isso em açúcar, do que a madeira normal.

Pilates acrescenta que, uma matiz feita em computador, desta madeira de tensão “revela, a azul, onde se concentra a celulose. Vemos então que esta parte da madeira de tensão é muito rica em celulose e por isso em açúcares”.

De regresso a Londres Matthew Nelson leva o material para o laboratório “Vamos expô-lo a enzimas para ver a quantidade de glucose, quanto açúcar, pode derivar deste tipo de álamo”. O que temos aqui é uma solução que contém a nossa glucose, agora podemos avançar e fazer uma análise cromatográfica. Esta é uma representação gráfica da glucose. Este pico indica a quantidade de açúcar que temos numa amostra dada”.

Richar J. Murphy acrescenta: “os álamos são armazenadores de carbono, e têm uma taxa elevada de crescimento. E se conseguirmos fazer uma conversão fácil de biomassa em biocombustível, podemos evitar até 90% de gases com efeito de estufa, em comparação com a gasolina. O que significa que podemos, efectivamente, descarbonizar grande partes do sector dos transportes”.

A investigação para quebrar a barreira da celulose continua. Os cientistas europeus prometem novos horizontes sobre o biocombustível… tendo os álamos como fonte principal.

www.energypoplar.eu