Histórico da produção e uso de etanol no Brasil
Em 1903, foi proposto pelo 1º Congresso Nacional de Aplicação Indus- trial do Álcool que se estabelecesse infraestrutura para promover a produ- ção e o uso de álcool; e, de fato, durante a Primeira Guerra Mundial seu uso foi compulsório em muitas áreas do país.
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O Brasil, desde a década de 1920, já estudava e testava combustíveis al- ternativos e renováveis, tais como o álcool de cana-de-açúcar. Um Decre- to Federal promulgado em 1931 estabelecia as orientações de transporte e comercialização do etanol e decretava que até 5% (por volume) fosse adicio- nado à gasolina. Até 1941, a produção de etanol atingiu um patamar de 650 milhões de litros por ano (Campos, 2003; Negrão; Urban, 2005).
A decisão política e econômica envolvendo investimentos adicionais, do uso da cana-de-açúcar para produzir etanol, em adição ao açúcar, foi tomada pelo Governo Federal, com o Proálcool, implementado em esca- la comercial nos anos 1970 (Moreira; Goldemberg, 1999). Esta decisão foi tomada em 1975, quando a economia brasileira foi bastante afetada pela crise mundial do petróleo ao mesmo tempo que, no mercado internacional, o preço do açúcar declinava rapidamente, tornando atrativa a produção de álcool. Como resposta direta a este abalo econômico, criou-se o programa de incentivo à produção de etanol, com o intuito de futuramente substituir a gasolina por este biocombustível (Goldemberg et al., 2004). Embora o programa mostrasse autossuficiência para sua implementação, a queda nos preços do petróleo faria que o Proálcool passasse por anos de dificuldade. Assim, a perspectiva da produção não só de álcool e açúcar, mas também de explorar ao máximo os subprodutos gerados durante o processo de obten- ção do álcool caiu no esquecimento governamental, sendo posteriormente retomada por esforço próprio de usinas e destilarias.
A produção de cana-de-açúcar e álcool no Brasil entre 1975 e 1985 qua- druplicou e, o etanol tornou-se o mais importante combustível. Contudo, a dinâmica que sustentava a oferta e consumo brasileiro do etanol carburante continuamente esteve pressionada pela competição dos preços oscilantes do petróleo no mercado internacional e, sobretudo, pela maior atratividade da commodity açúcar, o que culminou com a desaceleração do programa na década de 1990 acarretando uma marcante diminuição da frota de carros 100% movidos a álcool e a desestabilização conjuntural do modelo (Ne- grão; Urban, 2005).
A competitividade estabelecida entre os preços do petróleo e dos óleos vegetais e visando atender às preocupações ambientais existentes, a década de 1990 caracterizou-se pela produção comercial e instalação de plantas de produção de bicombustível em escala industrial (Campos, 2003).
As principais etapas podem ser observadas na Figura 8.1, esta ilustra a evolução dos biocombustíveis no Brasil.
Figura 8.1 – Evolução dos biocombustíveis no Brasil
Fonte: Agência Nacional do Petróleo, Gás Natural e Biocombustíveis – ANP, 2010.
Para a União da Agroindústria Canavieira de São Paulo – Única (2010) em seu site, a produção mundial de cana-de-açúcar totaliza quase 1,5 bilhão de toneladas e está localizada predominantemente na faixa tropical do pla- neta, nos países em desenvolvimento da América Latina, África e Sudeste Asiático. O Brasil é líder mundial na produção de cana-de-açúcar, com 90% na região Centro-Sul e 10% no Nordeste.
Segundo a Associação Nacional dos Fabricantes de Veículos Automo- tores (Anfavea) (2010), a quantidade de vendas internas no atacado por tipo de combustível de veículos automotores, considerando automóveis e comerciais leves, entre nacionais e importados, no ano de 2003 foram (em
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unidades): 36,4 mil a álcool, 48,2 mil flex-fuel, 1,16 milhões a gasolina e 54,5 mil a diesel, com participação de mercado, respectivamente, iguais a 2,8; 3,7; 89,2 e 4,2%. Em 2009, os números se apresentaram, segundo a An- favea (2010), em 70 mil unidades a álcool, 2,65 milhões flex-fuel, 221,7 mil a gasolina e 3,0 milhões a diesel, com uma participação de 88,2% flex-fuel, 7,4% a gasolina e 4,5% a diesel nos comerciais leves.
Importância de Zymomonas mobilis no contexto histórico da produção de etanol no Brasil
As leveduras vêm sendo utilizadas pelo homem há pelo menos 8 mil anos e sua manipulação promoveu grande impacto na produção de alimen- tos, tendo-se o pão, a cerveja, o vinho e o saquê como os produtos mais representativos desses processos milenares de manipulação.
O considerável progresso na área da biotecnologia permite a utilização de técnicas fermentativas já bem estabelecidas, para produção de várias substâncias ou mesmo produtos, tais como: etanol, ácido cítrico, corantes, enzimas e vitaminas entre outros; oriundos da ação de bactérias, fungos fi- lamentosos e leveduras. O domínio destas técnicas permite a especificidade de ação em relação ao substrato utilizado (Sandes; Di Blasi, 2000).
As leveduras têm representado importante papel como organismo-mo- delo em estudos bioquímicos, genéticos e de biologia molecular (Torres; Moraes, 2000; Akada, 2002). Cerca de 500 espécies de leveduras são co- nhecidas pelo homem e, dentre as produtoras de etanol destacam-se, es- pécies do gênero Saccharomyces, Schizosaccharamyces, Pichia e outras. A espécie mais importante de levedura alcoólica é a Saccharomyces cerevisiae, que possui largo espectro de utilização, sendo empregada na produção de pães, bebidas alcoólicas, etanol e muitos outros produtos.
Quanto à tecnologia necessária à produção de álcool, utilizando a cana- de-açúcar e seus resíduos, estudos vêm sendo realizados por pesquisadores para diminuir seu custo econômico de produção, otimizar as condições de bioconversão etanólica, e selecionar os microrganismos com maior produtivi- dade em etanol (Tauk, 1976; Pereira Jr.; Bulock, 1994; Menezes et al., 1998; Venturini-Filho; Cereda, 1998; Cabrini; Gallo, 1999; Ribeiro; Horii, 1999; Dutra et al., 2001; Laluce et al., 2002; Ernandes; Garcia-Cruz, 2011a, b).
Entre as bactérias produtoras de etanol, a espécie Zymomonas mobilis apresenta atributos tecnológicos que potencializam seu emprego na fer-