EUA tentam transformar plástico em biocombustível

Enquanto cientistas de todo o mundo estão quebrando a cabeça para conseguir transformar lixo em combustível, Richard Gross partiu para uma abordagem diferente: desenvolveu um “plástico combustível”, capaz de fazer essa conversão. Ele pode ser usado como plástico comum, para embalagens e outros propósitos, e, depois de ser descartado como lixo, pode facilmente ser transformado em combustível substituto do diesel.

O processo ainda não funciona bem o suficiente para ser comercializado, mas o Pentágono ficou impressionado o suficiente para dar US$ 2,34 milhões para mais pesquisas. A técnica poderia reduzir a quantidade de materiais que o Exército tem de enviar para os soldados em suas bases remotas, porque o plástico teria uma dupla função, primeiro como embalagem e depois como combustível. Isso também resolveria o problema da disposição final do lixo, de acordo com a Agência de Pesquisa em Projetos Avançados de Defesa (Darpa, na sigla em inglês).

Gross, professor de Química na Universidade Politécnica, no Brooklyn, em Nova York, está transformando óleos vegetais, do mesmo tipo já usado para fazer o biodiesel, em “bioplástico”. Os plásticos podem ser em filme ou rígidos, como os usados para embalagens de alimentos. Depois ele usa uma enzima natural para quebrar o plástico e transformá-lo em combustível.

“Funciona em condições bastante moderadas, como por exemplo em água morna da torneira”, diz ele. A enzima, cutinase, está presente na natureza, é fabricada por parasitas que se alimentam perfurando as superfícies lustrosas das folhas de árvores, para sugar os nutrientes das partes internas das plantas.

Uma companhia de engenharia genética, a DNA 2.0, pegou parte do DNA desse parasita e combinou ao de uma bactéria e. coli, para produzir a enzima em massa. A e.coli foi escolhida porque se reproduz mais rapidamente do que o parasita original.

A transformação começa por picar o plástico. Uma picadora de papel de escritório serve para o trabalho, diz Gross. Então as partes picadas são imersas em água com uma pequena quantidade da enzima. Em três a cinco dias, o processo está completo, e o biodiesel sobe para o alto do recipiente.

Para atender aos requisitos da Agência de Proteção Ambiental para o uso nas estradas dos Estados Unidos, o biocombustível teria de passar por um processamento químico adicional, mas a Darpa acredita que o combustível resultante da decomposição do plástico possa ser colocado diretamente no tanque de um gerador a diesel para produzir eletricidade.

Um soldado gera em média mais de 3,2 quilos de lixo de embalagens por dia, de acordo com a Darpa, e para simplesmente livrar-se do lixo é necessário “pessoal, combustível e equipamento especial de transporte”.

Mesmo que parte da energia se perca no reprocessamento dos plásticos, o resíduo poderia fornecer mais combustível do que o necessário para produzir a eletricidade usada num quartel militar, de acordo com a Darpa.

O Pentágono chama o projeto de programa de Recuperação Móvel Sustentável e Integrada de Energia (Miser, em inglês). Jan Walker, porta-voz da Darpa, diz que de todos os projetos que a agência financia, esse “não é exatamente técnico”, apesar de ainda estar no seu estágio inicial.

De acordo com Gross, um galão de óleo de soja fornece a mesma quantidade de biodiesel se for convertido diretamente ou se passar por um estágio intermediário como o plástico.

O truque, diz ele, é usar uma classe de químicos presentes no óleo chamados de ácidos graxos, do óleo de soja ou de outro óleo de origem vegetal, e alterá-los de modo que eles formem o equivalente químico a um “gancho” no final da estrutura molecular. Daí então eles podem ser unidos em grandes cadeias, que constroem os plásticos. Se adicionados outros “ganchos” para ligar essas cadeias então o plástico se transforma de um filme para um material rígido.

A conversão do óleo de soja em ácido graxo também é feita com uma enzima. Um fermento geneticamente alterado é que faz o trabalho. Jeremy Minshull, presidente da DNA 2.0, disse que o fermento foi escolhido porque essa conversão demanda energia, e o fermento pode providenciar essa energia se alimentado.

Então a e. coli, usando DNA emprestado de um fungo chamado Candida Antarctica, converte o hidróxido do ácido graxo em um polímero, um material que pode ser aquecido e moldado em vários tipos de plásticos. Depois que o uso como plástico tiver acabado, pode ser picado e quimicamente transformado em diesel combustível.

Minsholl diz que o desafio agora é realizar experimentos com a enzima que transforma o plástico de volta em líquido, para que uma quantidade pequena da enzima seja capaz de fazer o trabalho. Isso reduzirá os custos, diz ele, e também a quantidade de enzima que seria usada para alimentar o motor a diesel.

Apesar de o biodiesel ser produzido comercialmente no país, ele não é competitivo em relação ao diesel derivado do petróleo sem um subsídio governamental. Mas se os preços do petróleo continuarem altos o suficiente, ou se o governo colocar uma taxa sobre as emissões de carbono, a conversão de bioplástico para biodiesel poderia se tornar viável sem subsídios. Usar plantas para fazer plástico ou combustível reduziria as emissões de carbono porque a safra do ano seguinte reabsorveria o carbono da atmosfera.