UM PANORAMA DAS PESQUISAS EM OTIMIZAÇÃO DO PROCESSO FERMENTATIVO PARA A PRODUÇÃO DE ETANOL A PARTIR DA CANA-DE-AÇÚCAR

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Bioquímica e Biotecnologia

Autores

Atanázio dos Santos, R. (IFAL - PENEDO) ; Victoria Ananias da Silva, L. (IFAL - PENEDO) ; de Lima Freitas, M. (IFAL - PENEDO)

Resumo

A expansão do agronegócio no Brasil tem estimulado o desenvolvimento de pesquisas em otimização da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar. Logo, o presente trabalho objetiva analisar o panorama nacional e internacional das pesquisas em otimização da etapa fermentativa da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar. O panorama internacional foi obtido a partir de uma revisão bibliográfica nas bases de dados indexadas na Web of Science. Já o panorama nacional foi realizado através de uma pesquisa de teses e dissertações no banco de teses da CAPES. Ambos basearam-se na coleta, tratamento e análise das informações extraídas. Os resultados apontam o Brasil como maior produtor de trabalhos científicos na área. Porém o panorama nacional revelou um número escasso de teses e dissertações.

Palavras chaves

cana-de-açúcar; etanol; fermentação etanólica

Introdução

Este estudo consiste de um levantamento e análise sobre o desenvolvimento de pesquisas na área de otimização da etapa fermentativa do processo de produção de etanol no Brasil e no mundo, sendo o seu objetivo apresentar um panorama atual, nacional e internacional, das pesquisas científicas nesta área. Um dos grandes debates mundiais é a questão do uso de combustíveis fósseis e seus impactos ao meio ambiente. Uma das principais formas de diminuir a emissão de gases tóxicos é a utilização de biocombustíveis, sendo um dos principais: o etanol (COSTA,2010). Ao ser introduzido na matriz energética de biocombustíveis, o etanol tem se destacado mundialmente devido a alguns fatores, como: oscilação do preço do petróleo; desenvolvimento do agronegócio; diversificação energética; e enorme contribuição ao meio ambiente, com a redução qualitativa e quantitativa dos níveis de poluição ambiental (SANTOS, 2013). Um estudo desenvolvido por pesquisadores da Embrapa Agrobiologia mostrou que cada hectare de cana transformado em etanol e utilizado em substituição à gasolina, tem-se uma redução de 12 ton nas missões de CO2 por ano (FERREIRA, 2009). A partir dessas considerações, é possível inferir que o mercado de etanol possui um potencial significativo do ponto de vista econômico e sustentável para alcançar patamares maiores e ampliar a produção desse biocombustível. No Brasil, a produção se dá majoritariamente a partir da fermentação do mosto da cana-de-açúcar, uma vez que a matéria-prima pode ser cultivada em quase todo o território e durante todo o ano, possui alto teor de açúcar, alta produtividade por hectare, e facilidade na extração. É acerca dessa etapa da produção de etanol, a fermentação, que foram mapeadas as produções na literatura científica.

Material e métodos

zA produção científica na área é reveladora ao mostrar a evolução e a condição atual a nível Brasil e mundial das pesquisas sobre a etapa de fermentação da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar. Deste modo, uma ampla investigação dos trabalhos realizados na área foi realizada em periódicos nacionais e internacionais, como também em teses e dissertações nacionais. Na pesquisa bibliográfica foram considerados apenas os trabalhos que realmente atendessem ao critério de seleção estabelecido, ou seja, aqueles que tratam da etapa fermentativa da produção de etanol a partir da cana-de-açúcar. Considerando esse requisito, foram descartados os trabalhos sobre: produção de etanol a partir de matérias-primas celulósicas e amiláceas; produção de etanol a partir de outras matérias-primas açucaradas que não sejam a cana-de-açúcar; processo simultâneo de sacarificação-fermentação; produção de outros álcoois, como por exemplo, o butanol; e referentes a outras etapas da produção de etanol, como a destilação. Com relação às publicações em periódicos, a produção científica a nível nacional e internacional foi quantificada e detalhada através das publicações em periódicos indexados na base de dados Web of Science. Enquanto que para definir o panorama nacional, foi realizada uma pesquisa no banco de teses e dissertações da CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior), de modo a traçar um perfil mais detalhado e representativo das pesquisas nacionais na área.

Resultado e discussão

Na busca na base de dados Web of Science foram encontrados 39 artigos focados especificamente na etapa de fermentação publicados até o ano de 2016. Assim foi possível extrair informações relativas aos autores, países de origem de cada publicação, quantidade de publicações por ano, instituições de ensino envolvidas, e à quantidade de artigos por periódico. Constatou-se, por exemplo, que as 39 publicações encontradas se distribuem entre dois diferentes periódicos, 123 autores, e 43 instituições de ensino e pesquisa espalhadas pelo mundo. O incentivo à produção de álcool em 1975 com o Proálcool refletiu na literatura científica mundial, ocorrendo aumento exponencial das publicações a partir da década de 70. Ao analisar os periódicos que publicaram artigos na área, foi constatada a presença de 28 periódicos, dos quais 8 se destacaram. Ao verificar a presença de periódicos nacionais foram encontrados quatro, sendo eles: Energy, Brazilian Archives Of Biology And Technology, Brazilian Journal Of Microbiology, Antonie Van Leeuwenhoek International Journal Of General And Molecular Microbiology. Com exceção do Energy que publicou dois artigos, cada periódico brasileiro mencionado apresentou apenas um trabalho, compondo um percentual de 12,82% do total de artigos publicados. Com relação à distribuição de trabalhos por país de origem, constatou-se um total de 15 países (Figura 1). Dentre eles, o Brasil foi o que apresentou um maior número de produções na área, ocupando a primeira posição na produção cientifica internacional, colaborando com 28,20% do total de publicações. Para o panorama nacional foi estabelecido um intervalo de tempo entre 2013 e 2016, podendo-se observar a distribuição das publicações de teses e dissertações por ano, conforme Figura 2.

Distribuição da produção científica internacional na área de fermentação etanólica da cana-de-açúcar por país de origem.


Distribuição da produção científica nacional na área de fermentação etanólica da cana-de-açúcar por ano de defesa.

Conclusões

O mercado de etanol tem se expandido mundialmente, e é notório o aumento paralelo no desenvolvimento de pesquisas para aperfeiçoar a produção desse combustível. Entretanto, embora a fermentação seja uma das etapas principais e a cana-de-açúcar seja uma das principais matérias-primas, constatou-se um número escasso de trabalhos depositados referentes a essa área. O país responsável por depositar mais publicações na área foi o Brasil, que é o maior produtor de etanol a partir da cana-de-açúcar. No entanto, ainda vê-se a necessidade de aprimorar as pesquisas na área para incrementar no mercado.

Agradecimentos

Referências

COSTA, M. R. Estudo comparativo das hidrólises ácida e enzimática de matérias primas amiláceas visando a obtenção de etanol. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Alagoas – UFAL, Maceió, 2010.
SANTOS, R. A.Estudo cinético de fermentação etanólica do hidrolisado de farinha de mandioca utilizando complementação nutricional do mosto. dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Alagoas. Centro de Tecnologia. Maceió, 2013.