A perspectiva de crescimento da indústria de etanol em 2021 está ameaçada pelo alto preço da matéria-prima, que vem frustrando produtores não só no Brasil como também nos Estados Unidos, os dois principais produtores de etanol de cereal no mundo. O principal desafio da indústria é conseguir a máxima rentabilidade que justifique os custos de operação mesmo nesse cenário. Eu, que acompanhei o surgimento e desenvolvimento das usinas flex e de milho no Brasil, identifico nas leveduras o investimento mais importante atualmente para aumentar rendimento, acelerar a fermentação e reduzir custos.
 

Avanços científicos e tecnológicos na microbiologia da fermentação tornaram possível o aprimoramento de cepas industriais de leveduras, que foram e continuam sendo essenciais para a evolução da indústria do etanol no Brasil. Essas novas tecnologias permitem ao produtor de etanol de primeira geração aprimorar o controle das condições de fermentação e conseguir melhores resultados em condições de estresse e contaminação. 
 

Para entender o porquê, explico do que se trata a fermentação e como atuam as leveduras. A fermentação alcoólica é o processo por meio do qual leveduras (normalmente, Saccharomyces cerevisiae) convertem glicose em etanol e CO2. Esse tipo de fermentação é conhecido há milhares de anos por produzir uma variedade de bebidas alcoólicas. Recentemente, a fermentação alcoólica também tem sido usada para a produção industrial de etanol combustível. O sucesso de uma fermentação de álcool combustível depende das complexas e dinâmicas interações de uma variedade de condições de fermentação, que devem ser bem compreendidas e monitoradas de perto.

 

Teoricamente, uma fermentação produz 511 g de etanol e 489 g de CO2 a partir de 1000 g de glicose. No entanto, a equação de Gay Lussac usada para esse cálculo não nos dá o número real de um processo industrial, porque desconsidera o açúcar desviado para a produção de biomassa celular e vários subprodutos, como glicerol, succínico, ácido málico e óleo fúsel, entre outros. Leveduras industriais mais robustas permitem fermentações com menor produção de subprodutos e maior rendimento de etanol.

Além disso, cepas de alto rendimento têm o potencial de diminuir o impacto do estresse na fermentação, condição relacionada a fatores como aumento na concentração de etanol, temperatura, estresse osmótico e contaminação bacteriana. Selecionar uma cepa robusta de leveduras, proporcionar nutrição adequada e operar com condições ótimas de crescimento pode aliviar possíveis impactos associados ao estresse e reduzir o número de fermentações “ruins” e, por consequência, caras.

Leveduras industriais mais robustas, com soluções que atendam às distintas demandas de cada destilaria, podem ajudar a indústria a superar os desafios e a aumentar a rentabilidade. Num cálculo hipotético para planta que processa mil toneladas/dia, uma levedura de alto desempenho permite rendimento de etanol de 1% a 2% maior que de leveduras convencionais. Isso equivale a cerca de 1 milhão USD/ano em ganho de eficiência. 
 

Isso é possível, por meio da redução de subprodutos e da robustez aprimorada na fermentação, o que garante que o produtor de etanol termine a fermentação completa e consistentemente e consiga, consequentemente, melhorar o rendimento. Aperfeiçoamentos genéticos também possibilitaram o desenvolvimento de levedura que expressa fortemente a glucoamilase, enzima necessária ao processo de fermentação. Uma enzima como essa permite que produtores de etanol reduzam a quantidade de glucoamilase adicionada na fermentação em até 70%, sem impacto negativo no rendimento.

Leveduras de alto rendimento e outros avanços na indústria de biocombustíveis permitiram que os produtores dos EUA aumentassem os rendimentos do etanol em 6,5%, reduzissem o gasto de energia em 24% e entregassem quantidades cada vez maiores de biocombustíveis de baixo carbono e ração animal*. Para garantir o avanço dessas tecnologias, a indústria vem fazendo grandes investimentos em P&D e acordos entre cientistas e portfólios, que, juntos, oferecem ainda mais valor aos produtores de etanol, graças a tecnologias de levedura aprimoradas, enzimas complementares, ferramentas de dados avançadas e ampla infraestrutura. 
 

No contexto atual de altos custos de operação e mais de 10 usinas fechadas, é essencial o entendimento por parte dos produtores de etanol de que o investimento em novas tecnologias é o que permite benefícios econômicos. E, para tornar essas tecnologias disponíveis, também é preciso reconhecer o papel de órgãos como a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio) e associações como a União Nacional do Etanol de Milho (UNEM) e a Associação Brasileira de Bioinovação (ABBI), que contribuem para aprofundar o conhecimento nessas tecnologias e promover um ambiente propício à inovação.
 

O etanol de milho é um importante ativo para o País atingir as metas de redução de 10% até 2030 da intensidade de carbono na matriz de transportes brasileiras, além de ser fundamental para programas de adição de etanol à gasolina em grandes proporções (27%), dos quais o Brasil é um modelo para o mundo. Investir em tecnologias que permitam a indústria melhorar seu desempenho e garantir a competitividade da produção de etanol é essencial para atingirmos todo o potencial dessa indústria – independente dos fatores ambientais e econômicos que possam interferir na operação.