27/12/2019

Fotobiorefinarias

O que é uma fotobiorefinaria^®?

Nestes tempos de muita novidade, novas palavras surgem e inesperadamente os conceitos tradicionais exigem novas interpretações e ampliações de significado.

Neste contexto, e no que é nosso tema, incluem-se as complexidades das grandes plantas industriais que hoje constituem pólos de produção com uma extensa gama de processos e produtos, incluindo separação e síntese de materiais, intensificação de conhecimento e experiência, com atividades suportadas por grandes estruturas de bens de produção intensivas de capital e sofisticadas formas de controle e gestão organizadas em rede.

Assim, quando se descreve uma refinaria de petróleo, por exemplo, uma definição clássica seria:

Refinaria é o nome usual para as destilarias de petróleo que realizam o processo químico de limpeza e refino do óleo cru extraídos dos poços e minas de óleo bruto, produzindo diversos derivados de petróleo, como lubrificantes, aguarrás, coque, diesel, gasolina, GLP, nafta, querosene, querosene de aviação e outros.

Uma das extensões de significado já presente na literatura é o que se denominou de biorefinarias, onde se considera a substituição do petróleo como material básico pela biomassa, oriunda de diferentes fontes.

Embora represente uma inovação importante por trazer os ganhos da produção associada ao petróleo, que é capaz de gerar milhares de produtos a partir de um material inicial altamente agregado e impuro, esta inovação está relacionada ao aproveitamento integral de uma matéria-prima, mas que ao mesmo tempo possui grande impacto ambiental, não só na sua utilização, mas também e fortemente, na própria produção.

Um modelo mental que é mantido na biorefinarias é da organização de um processo produtivo estruturado de forma linear, ou seja, obtêm-se os produtos numa seqüência de operações, eventos, onde o todo é reduzido obtendo-se partes cada vez menores e com usos específicos. A maior ênfase ocorre na utilização de processos intensivos de energia e pressão, e no uso da combustão como processo chave na produção.

Quando analisamos as formas de produção utilizadas na Natureza chama a atenção que ela produz, e resolve os problemas de produção, em condições normais de temperatura e pressão, bem como se utiliza de processos de síntese e auto-organização que constroem estruturas complexas e que aproveitam resíduos de um processo como matéria-prima de outros processos. Assim se constituem os ecossistemas que mantém a vida e permitem a evolução das próprias estruturas e processos da vida.

Por que não fazemos o mesmo?

É interessante notar que há uma tendência mental que nos induz a agirmos sempre como decompositores do que nos oferece a Natureza como riqueza e não pensamos em agir como suporte e facilitador dos processos de síntese.

Mesmo quando pensamos na Agricultura, que nos aproxima mais da síntese, ela é planejada e executada na busca de monoculturas, no uso intensivo do solo e dos recursos hídricos e pela criação de estratégias baseados em esquemas de proteção do crescimento e da colheita com a utilização de químicos, sejam adubos sintéticos ou agrotóxicos. Nada parecido com a Natureza que gera alimento e saúde para todos os intervenientes no ecossistema, no longo prazo.

Se retomarmos a causa das causas, a vida e os seus processos de síntese da Natureza em nosso planeta têm como origem a exposição e uso da luz como primeiro elemento dos ecossistemas, a fonte primeira da energia. São os organismos fotossintéticos a base do que se segue. Uma Terra sem acesso a luz não sobreviveria.

Outro aspecto importante relaciona-se ao que cultivamos. Vamos muito pouco além das plantas e não percebemos que a maior diversidade das criaturas vivas são microscópicas. E são estes seres a razão da criação e manutenção permanente das condições necessárias à vida em nosso planeta. Conhecê-los mais, saber como se reproduzem e interagem, pode e deve ser a mais importante escolha que podemos fazer para o cultivo e colheita. Crescem mais rápido, são mais robustos e oferecem uma multiplicidade de usos e possibilidades que superam em muito, inclusive, nossa imaginação.

Produzimos alimento da mesma forma que há dez mil anos. E pensamos os microorganismos mais como inimigos do que como os grandes benfeitores do processo da vida. Outro modelo mental.

Qual seria uma grande inovação?

Entendermos como cultivar, como pastorear (mesmo sendo uma metáfora intrigante) os microorganismos terrestres para obter todos os alimentos, incluindo as proteínas, os lipídios e os açucares que precisamos, aliados aos fármacos, aos cosméticos, aos rejuvenescedores, etc.

Precisamos conhecer em profundidade os microrganismos fotossintéticos que nos permitem consumir grandes quantidades de CO2, o vilão escolhido nos nossos tempos, equivocadamente. São eles que nos ofertam a biomassa que nos oferecerá bioativos, de todos os tipos e para todas as necessidades, e ao final, como biomassa residual, o que se necessita para obter energia por meio de processos de fermentação e biodigestão, entre outros.

O que se necessita?

Muita luz, ou seja, a luz mesma e a luz da criatividade e do engenho humanos.

O que fizemos, num dos projetos com a participação da Fundação ZERI Brasil, ao utilizar o gás de combustão oriundo da queima de carvão, foi entender que o gás é uma fonte rica e singular de CO2, que se encontra localizado e é de fácil utilização. fatos que aumentam as possibilidades de geração de riqueza e valor.

E pode-se muito mais. Inclusive ao final reduzir o uso do próprio carvão, pois se for para queimar que se use biomassa oriunda do cultivo da produção dos microorganismos. Para tanto se tem que pensar em enlaces de decomposição e síntese, circularidades e propriedades emergentes dos sistemas. E é o que estamos fazendo.

Onde mais se pode pensar assim? Onde estarão mais vantagens disponíveis?

É só olhar a Natureza, observá-la e aprender. O comportamento que nos ensina a Biomimética, e utilizar a criatividade para, inclusive, organizar e facilitar os processos.

O que aqui se coloca é parte do que denominamos Fotobiorefinaria®.

Logo, a síntese dos materiais orgânicos se dá pela absorção de energia do sol por meio da fotossíntese sendo possível emular completamente o entendimento dos processos de produção, incluindo a síntese e separação de materiais, num processo circular onde os resíduos se tornam elementos de nova síntese, num continuo de aproveitamento do sol como gerador de ordem pela energização dos processos naturais de geração e manutenção da vida no planeta, e tudo isto pode ser associado ao processo de produção de concepção humana que denominamos Fotobiorefinaria^®. Como são ações múltiplas e interagentes, constituem um sistema de produção de múltiplas entradas e saídas baseados na fotossíntese.

O resultado prático é a redução de impactos e a agregação de valor, inclusive para reduzir o impacto dos sistemas de produção tradicionais intensivos de energia como os que utilizamos atualmente, por inércia ou falta de criatividade. Ao se levar soluções de base natural aos sistemas inorgânicos de produção, reduzimos o impacto ambiental e podemos agregar valor, que é um desejo e uma busca de todos que produzem para satisfazer as necessidades humanas.

E não podemos esquecer que há transição dos modelos mentais de visualização do mundo. Mesmo que ainda não se entenda claramente a pujança e a riqueza dos microorganismos, vem aí a o mundo da nanotecnologia que irá nos mostrar, como já aconteceu em nossos projetos, que os microorganismos são fábricas naturais de produtos e matérias-primas na escala nanométrica, e elas podem ser observadas e entendidas na observação do metabolismo e das estruturas criadas.

E se nos perguntarmos porque agora é possível, a resposta está no avanço dos equipamentos e métodos de visualização do mundo microscópico. Estendemos nosso olhar às grandes e pequenas distâncias graças ao avanço da tecnologia e, em especial, dos sistemas computacionais. Logo, aproveitar esta oportunidade pode representar uma revolução na forma de produzir, um novo tempo com soluções e práticas totalmente novas.

Texto desenvolvido em parceria com o Prof. Jorge Costa, companheiro de viagem de longa data e de sonhos compartilhados.