Patentes e etanol lignocelulósico

Produção intelectual e desenvolvimento tecnológico podem diferenciar países e regiões no processo de desenvolvimento socioeconômico. No caso do Brasil, observa-se o papel energético do etanol combustível para veículos motorizados leves como um resultado importante do avanço tecnológico do país, que vai além da aptidão agroclimática. A contínua busca pela especialização tecnológica verticalizada do setor sucroenergético poderia levar o Brasil a uma posição, se não autônoma, mais confortável, não só de produtor de matéria-prima, mas de processos agregadores de valor no que diz respeito aos processos de produção de etanol de segunda geração, produzido a partir de biomassa lignocelulósica. O objetivo desta dissertação é analisar os esforços de P&D que resultaram em Depósitos e Publicações de patentes em órgãos oficiais como o United States Patent and Trademark Office (USPTO), o European Patent Office (EPO), e o Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI), no tema etanol de segunda geração. Ainda, verifica-se se esses esforços impactam no poder concorrencial de países e firmas depositantes de patentes. Além das coletas e observações dos dados dos órgãos acima mencionados, foram calculados para os dados de depósitos e publicações de patentes no tema bioetanol lignocelulósico os índices de Herfindahl Hirschman (HHI) e a razão de concentração (Concentration Ratio) CR4, tradicionalmente utilizados para que órgãos reguladores de defesa do consumidor autorizem fusões e aquisições entre participantes de um determinado mercado. Esse método permite a observação do grau de competitividade entre as firmas depositantes de patentes no tema e a possível tendência sobre a detenção do controle em futuro próximo e a corrida para venda de royalties dos processos desenvolvidos em diferentes áreas tecnológicas para incrementar a produção industrial de etanol avançado. Os resultados indicam uma concentração elevada dos esforços de pesquisa, medidos pelos depósitos de patentes, referentes a etanol de segunda geração, em um número muito reduzido de empresas norte-americanas, quando analisada a base de dados dos EUA. O sucesso desses esforços, mensurados pela publicação de patentes, contudo, não se mostra concentrado nem nos EUA nem na União Europeia. No caso do Brasil, ainda não são encontradas publicações de patentes no tema Lignocellulosic Bioethanol, bem como apenas uma empresa brasileira possui uma patente publicada nos Estados Unidos. Esses resultados sugerem que investimentos em pesquisa científica no Brasil podem produzir mais artigos publicados e titulação acadêmica/científica que propriamente o registro de patentes em órgãos especializados em qualificar a invenção de métodos, processos ou fórmulas, dentro e fora do país. Isso pode significar tanto baixo esforço em pesquisa no assunto quanto à perda pelo autor e/ou sua instituição da oportunidade de ter seu esforço de pesquisa recompensado por meio de royalties, como compensação pela criatividade, dedicação intelectual e de recursos econômicos. Os resultados deste estudo contribuem para o debate a respeito da crescente necessidade de produção e abastecimento de fontes renováveis de energia, como o biocombustível etanol avançado à base do derivado bagaço de cana-de-açúcar, a custos mais competitivos como matéria-prima adicional e para produção incremental de etanol em futuro próximo. As conclusões do estudo indicam a necessidade do aumento na produção de conhecimento aplicado e em esforços para garantir sua propriedade intelectual, permitindo o retorno patrimonial com royalties.

A competição entre o etanol de segunda geração e a produção de eletricidade pelo uso do bagaço

O Brasil possui excelentes condições para o desenvolvimento da agroenergia. Programas como o do etanol atraem a atenção do mundo por apresentar uma alternativa econômica e ecológica à substituição dos combustíveis fósseis. Novas tecnologias de produção de biocombustíveis começam a se mostrar viáveis e a produção de etanol de segunda geração, a partir da utilização do bagaço de cana-de-açúcar, surge como um uma importante opção na matriz energética do país. Também a geração de energia elétrica a partir do bagaço é uma realidade em usinas de álcool e açúcar, tendo ainda grande possibilidade de expansão no setor sucroenergético. Com isso, há duas importantes tecnologias economicamente viáveis e com capacidade de crescimento que necessitarão do mesmo insumo para suas continuidades. Porém, ainda não se sabe se haverá bagaço suficiente para atender ao crescimento de ambas ou se elas irão concorrer pela biomassa no futuro e, neste caso, como se dará tal concorrência. Nos últimos anos foram desenvolvidos diversos trabalhos que investigaram aspectos relacionados aos biocombustíveis de primeira e de segunda geração, ao etanol de milho, aos mercados internacionais desses produtos, aos potenciais dos coprodutos dos biocombustíveis, entre outros. Contudo, não foram consideradas em nenhum deles a tecnologia do etanol de segunda geração e a produção de energia elétrica ao mesmo tempo, ambos a partir do bagaço da cana-de-açúcar. O presente trabalho investiga a competição entre o etanol de segunda geração e a produção de bioeletricidade (cogeração) pelo recurso comum às duas tecnologias no Brasil, que é o bagaço da cana-de-açúcar. Para tal, utiliza-se um modelo computável de equilíbrio geral, conhecido como Emissions Prediction and Policy Analysis - EPPA, capaz de projetar cenários de crescimento da economia brasileira e mundial, considerando a produção, consumo e comércio internacional dos diferentes setores econômicos, em particular, nos setores agropecuários e energéticos. Na modelagem, são introduzidas variáveis agroindustriais dos setores de bioenergia da cana-de-açúcar, tais como a cogeração das usinas utilizando como fonte de energia o bagaço e a tecnologia de produção do etanol de segunda geração. Considera-se ainda a possível evolução da demanda de etanol nos mercados mundiais, e os mandatos de utilização de biocombustíveis.Os resultados indicam que haverá considerável competição entre as duas tecnologias pelo uso do bagaço, com predomínio do uso desse recurso, antes abundante, para o uso de combustíveis líquidos. Quanto mais eficiente se tornar a produção do etanol de segunda geração, maior a competição pelo recurso e menor o volume de bagaço disponível para a cogeração, podendo haver a falta do insumo para a produção de energia elétrica em um cenário mais favorável à nova tecnologia. O desenvolvimento do etanol de segunda geração permite uma maior disponibilidade de terras para outros usos, uma vez que a maior produtividade dessa tecnologia, bem como os ganhos de produtividade da primeira geração, permite suprir a demanda pelo produto com menor necessidade de área agricultável. O etanol de segunda geração não contribui para incrementar significativamente a demanda brasileira pelo produto, porém, uma liberalização no comércio internacional traria elevado aumento na produção tanto do etanol de primeira geração quanto do etanol de segunda geração, gerando maior necessidade de áreas de cultivo para este fim e com crescimento também da geração de energia elétrica pela cogeração, por conta da maior disponibilidade de bagaço.

O que fazer com o bagaço da cana de açúcar? Uma abordagem da teoria das opções reais aplicada a usinas de processamento de etanol e açúcar da região de Piracicaba

O uso de resíduos da indústria canavieira, em particular o bagaço, é tema que ganha relevância desde a retomada do mercado de biocombustíveis, quando a produção ampliou significativamente o volume daquela biomassa. Existem trabalhos que tratam de apresentar subprodutos e tecnologias alternativas para o uso deste material e um conjunto outro de trabalhos apresenta análise de cenários de viabilidade econômica destas tecnologias. O objetivo deste trabalho é avaliar pela perspectiva econômico-financeira o melhor uso do bagaço da cana em um caso real. Para isto foi utilizada a Teoria das Opções Reais, como forma de analisar a melhor destinação do bagaço no horizonte de tempo de cinco anos, em uma dada a região, em um estudo de caso de uma usina sucroenergética com possibilidade de produção de etanol de segunda geração e/ou venda do bagaço in natura. Desta forma concluiu-se no caso apresentado que a produção de etanol de segunda geração em escala industrial não atrai investimentos e, sob esta ótica, deve ser postergada pois requer significativa aumento de produtividade por tonelada de matéria seca, além de substancial redução no custo das enzimas de fermentação. Ainda, foi possível também identificar a necessidade de políticas de incentivo para atração de investimentos.

Influência do resíduo de colheita de cana-de-açúcar sem queima sobre a eficiência dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin

Os resíduos deixados sobre o solo por ocasião da colheita mecanizada da cana-de-açúcar podem constituir-se em uma barreira física para a ação dos herbicidas no controle de plantas daninhas, quando aplicados em pré-emergência destas plantas sobre a palha da cana. em virtude disso, o presente trabalho teve por objetivos analisar e quantificar a interferência dessa camada de palha sobre o solo na ação dos herbicidas imazapic e imazapic + pendimethalin no controle de plantas daninhas em áreas onde a cana-de-açúcar foi colhida mecanicamente sem a queima da palhada previamente à colheita. Foram realizados dois ensaios simultâneos: um com a retirada da palha dois dias após a aplicação dos herbicidas e o outro com a manutenção desta, ambos conduzidos em casa de vegetação. O imazapic isolado foi aplicado nas dosagens de 0, 122,5 e 147 g i.a.ha-1 e em mistura com pendimethalin na dosagem de 75 + 1500 g i.a.ha-1, com simulação de chuvas nas intensidades de 30, 60 e 90 mm. Após análise dos resultados de biomassa seca, altura e número de folhas das plantas de Sorghum bicolor e Cyperus rotundus, além de nota visual e biomassa seca de Panicum maximum, Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Amaranthus viridis, Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, constatou-se eficiência proporcional dos herbicidas à dosagem utilizada, independentemente da presença da palha, à exceção de Ipomoea grandifolia e Brachiaria decumbens, além de haver menor controle nos tratamentos submetidos à chuva de 90 mm. Esses resultados indicam boas perspectivas quanto à aplicação destes herbicidas em áreas de colheita mecanizada de cana-de-açúcar sem queima, para controle de plantas daninhas em condições de pré-emergência.

Crescimento e nutrição mineral de capim-camalote

Rottboelia exaltata é considerada uma das 12 piores espécies daninhas que infestam a cultura da cana-de-açúcar, pois geralmente não permite o fechamento das entrelinhas da cana quando se encontra em densidades maiores que 10 plantas por m². Com o objetivo de estudar a produção de massa seca, a distribuição e o acúmulo de macronutrientes em plantas de capim-camalote, foi conduzido o presente trabalho em condições de casa de vegetação. As plantas foram cultivadas em vasos preenchidos com areia de rio lavada e peneirada, sendo irrigadas diariamente com solução nutritiva completa de Hoagland & Arnon a 50% da concentração original. A primeira avaliação foi realizada aos 21 dias após a emergência (DAE), e as seguintes, em intervalos de 14 dias. Foi determinada a biomassa seca das diferentes partes da planta. O material foi moído e analisado quanto aos teores de macronutrientes. Os resultados indicaram que a planta apresentou crescimento durante toda a fase experimental. O maior acúmulo ocorreu aos 133 DAE, quando a planta acumulou 87,18 gramas de massa seca. Aos 133 DAE, cerca de 34,60% da biomassa seca estava alocada nas raízes, 40,29% nos colmos + bainhas, 15,13% nas folhas e 8,35% nas inflorescências. O acúmulo total dos macronutrientes foi crescente ao longo do ciclo de desenvolvimento da planta. Até 77 DAE, uma planta de capim-camalote acumula 7,14 gramas de massa seca; 132,2 mg de K; 81,5 mg de N; 32,3 mg de Ca; 18,8 mg de P; 18,6 mg de Mg; e 10,1 mg de S.

Controle de plantas daninhas através da palha de cana-de-açúcar associada à mistura dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da palha de cana-de-açúcar resultante da colheita sem queima e da mistura comercial dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina, na emergência e no acúmulo de biomassa seca de nove espécies de plantas daninhas. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial 3 x 3, sendo três quantidades de palha resultantes da colheita da cana-de-açúcar sem queima (0, 10 e 15 t ha-1), e três doses da mistura formulada dos herbicidas trifloxysulfuron sodium + ametrina (0, 1,75 e 2,00 kg ha-1), aplicados em condições de pós-emergência das plantas daninhas. As densidades das plantas daninhas foram avaliadas aos 15, 60 e 90 dias após a aplicação (DAA) da mistura dos herbicidas, e a biomassa seca das plantas daninhas, aos 90 DAA. A presença de palha sobre o solo suprimiu as densidades das populações de Brachiaria plantaginea, Digitaria horizontalis, Panicum maximum, Sida glaziovii e Amaranthus hybridus a níveis de infestação considerados satisfatórios de controle. A palhada também reduziu as populações de Senna obtusifolia, Ipomoea hederifolia, I. grandifolia e I. nil, porém em níveis insatisfatórios de controle. A mistura de herbicidas nas doses estudadas controlou todas as espécies de plantas daninhas avaliadas. Na presença da palha, o controle das plantas de S. obtusifolia, I. nil, I. hederifolia e I. grandifolia somente foi satisfatório quando foi aplicada a mistura de herbicidas. Para o controle de P. maximum, houve vantagem na integração dos dois métodos de controle, em relação à aplicação isolada da menor quantidade de palha estudada ou à aplicação da mistura de herbicidas.

Períodos de interferência das plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar: II - capim-braquiária (brachiaria decumbens)

Um experimento foi conduzido em Olímpia-SP, com o objetivo de avaliar os efeitos de períodos de convivência e controle das plantas daninhas na produtividade da cultura da cana-de-açúcar. A cana foi plantada em maio de 1995, sendo colhida 15 meses após; a cultura anterior havia sido pastagem de Brachiaria decumbens e, em conseqüência, esta espécie foi a principal planta daninha presente na área experimental. Essa época de plantio é caracterizada por grande deficiência hídrica; mesmo assim, a população de B. decumbens tendeu a apresentar acúmulo crescente de biomassa seca durante todo o período de avaliação. Esse comportamento proporcionou intensa interferência na cultura da cana-de-açúcar, ocasionando 82% de redução na produtividade de colmos. A cultura pôde conviver com a comunidade infestante até 89 dias após o plantio (DAP), sem sofrer redução significativa na produtividade. O período mínimo de controle, para assegurar a máxima produtividade, foi de 138 DAP. Dessa forma, o controle das plantas daninhas foi crítico no período compreendido entre 89 e 138 DAP.

Supplementation of sugarcane bagasse with rice bran and sugarcane molasses for shiitake (Lentinula edodes) spawn production

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Seleção de genótipos de cana-de-açúcar para acúmulo de protoporfirina ix com uso de herbicidas inibidores da protox

O objetivo do presente trabalho foi selecionar genótipos de cana-de-açúcar por meio de inibidores da PROTOX e antioxidantes para indução do acúmulo de protoporfirina IX (PROTO IX) e/ou de seus precursores em plantas. Esses compostos podem ser utilizados como agentes sensibilizantes em terapia fotodinâmica (TFD), os quais possibilitam uma fonte de baixo custo para o tratamento de neoplasias e carcinomas. O experimento foi montado em câmara climatizada, com aplicação de nove tratamentos (1. oxyfluorfen + glutamato monossódico + vitaminas C e E; 2. oxyfluorfen + glutamato monossódico + vitaminas C e E + ácido levulênico; 3. oxyfluorfen; 4. carfentrazone + glutamato monossódico + vitaminas C e E; 5. carfentrazone + glutamato monossódico + vitaminas C e E + ácido levulênico; 6. carfentrazone; 7. testemunha + vitaminas C e E; 8. testemunha + vitaminas C e E + ácido levulênico; e 9. testemunha) em oito genótipos de cana-de-açúcar (PO933499, RB806043, RB470355, PO830698, SP701143, PO901387, PO894414 e SP903414), dispostos em esquema fatorial 9 x 8, com quatro repetições. As repetições constituíram-se de folhas (20 cm) destacadas de cada genótipo, sendo estas pulverizadas com os tratamentos mencionados, em simulador estacionário. Foram realizadas avaliações visuais de controle aos 2 DAA (dias após aplicação) e, no fim do estudo, determinações analíticas via extração da biomassa fresca, verificando os teores de protoporfirina IX por cromatografia líquida de alta eficiência. Os resultados mostraram que em curto prazo foram detectados aumentos significativos nas concentrações de PROTO IX para os genótipos RB470355 e SP903414 submetidos ao tratamento 2 e para o genótipo SP701143 submetido ao tratamento 8, indicando que eles podem ser utilizados como fontes acumuladoras de protoporfirina IX.

Teores de lignina e celulose em plantas de cana-de-açúcar em função da aplicação de maturadores

O objetivo deste trabalho foi avaliar os teores de lignina e celulose em plantas de cana-de-açúcar após a aplicação de dois maturadores para a colheita. O experimento foi conduzido em uma área de cana-soca, cultivar SP 803280, no município de Igaraçu do Tietê/SP. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se da aplicação de dois maturadores: sulfometuron-methyl (Curavial) e glyphosate (Roundup original). As doses utilizadas foram: glyphosate a 72 g e.a. ha-1; glyphosate a 144 g e.a. ha-1 ; glyphosate a 72 g e.a. ha-1 + sulfometuron methyl a 10 g p.c. ha-1; glyphosate a 108 g e.a. ha-1 + sulfometuron-methyl a 12 g p.c. ha-1; sulfometuron-methyl a 20 g p.c. ha-1; e a testemunha sem aplicação de maturadores. As análises de lignina e celulose foram realizadas pelo método lignina em detergente ácido modificado. O glyphosate e o sulfometuron-methyl alteraram os níveis de lignina no momento da colheita, e esse efeito foi observado também durante o crescimento da cana-de-açúcar (meses após a aplicação desses produtos). O glyphosate a 72 g e.a. ha-1 promoveu reduções nos teores de lignina, na colheita e durante o crescimento da cana-de-açúcar, quando comparados com os da testemunha, enquanto o sulfometuron-methyl isolado na menor dose (10 g ha-1) promoveu aumento nos teores desse biopolímero na soqueira da cana-de-açúcar.

Resíduos orgânicos como recondicionante de subsolo degradado e efeitos na atividade microbiana e fertilidade em cultivo de barbatimão

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Produtividade de cana soca sem queima em função do uso de gesso e vinhaça

A compreensão da influência da palhada de cana-de-açúcar sobre a dinâmica da aplicação de vinhaça e corretivos é essencial para o bom gerenciamento do sistema produtivo. O objetivo da realização deste trabalho foi avaliar os teores de nutrientes do solo, produtividade de colmos e a qualidade tecnológica da cana soca (2º ciclo), em função da aplicação de vinhaça e gesso, em Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico do noroeste paulista. O trabalho foi desenvolvido com a cultivar RB867515 e o delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema fatorial 2x3, ou seja, com e sem gessagem (1,0 t ha-1) e aplicação de vinhaça em três doses: 0,0 m³ ha-1 (testemunha), 100,0 m³ ha-1 e 200,0 m³ ha-1. O uso de gesso incrementou os teores de Ca2+, Mg2+ e SO4(2-) e valores de pH e V%, bem como reduziu os teores de Al3+, nas camadas de 0-0,20 m e 0,20-0,40 m, e aumentou o teor de SO4(2-), na camada de 0,40-0,60 m, aos 180 e 360 dias, respectivamente. A gessagem e a aplicação de vinhaça não resultaram em aumento na produtividade de colmos, ou melhoria da qualidade tecnológica.

CULTIVATION of THE EDIBLE MUSHROOM OUDEMANSIELLA CANARII (JUNGH.) HÖHN. IN LIGNOCELLULOSIC SUBSTRATES

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Crescimento de figueira sob diferentes condições de cultivo

A análise de crescimento de plantas pode ser considerada um bom indicativo para a avaliação das bases fisiológicas de produção e da influência exercida por variáveis ambientais, genéticas e agronômicas. Avaliou-se o crescimento da figueira 'Roxo de Valinhos', submetida a irrigação e cobertura morta (bagacilho de cana-de-açúcar triturado), em Botucatu (SP). O experimento utilizou blocos casualizados, em esquema fatorial 2x2 (cobertura morta x irrigação), com 4 repetições, sendo cada repetição constituída por 3 plantas, com caracterização dos seguintes tratamentos: T1 - sem irrigação e sem cobertura morta; T2 - sem irrigação e com cobertura morta; T3 - com irrigação e sem cobertura morta; T4 - com irrigação e cobertura morta. Foram realizadas análises destrutivas e não destrutivas, aos 7, 55, 76, 97, 114, 135, 156, 176, 198, 219, 240, 254 e 275 dias após o transplantio, com base nos seguintes parâmetros: diâmetro do ramo e do caule, comprimento do ramo, número de folhas, número de entrenós e número de frutos. Foram particionados os diferentes órgãos da planta, para obtenção da massa seca e fresca das partições isoladas. As medições da área foliar (cm²) foram realizadas com aparelho integrador fotoelétrico. O manejo da irrigação foi realizado com o auxílio da técnica de tensiometria, mantendo o potencial matricial do solo próximo a -30 kPa. O uso de cobertura morta e irrigação favoreceu o desenvolvimento das plantas (diâmetro do caule de 36,60 mm e comprimento do ramo de 1,28 m), e as taxas de crescimento, crescimento relativo e assimilatória líquida da cultura foram de 7 g m-2 dia-1, 0,015 g g-1 dia-1 e 17 g m-2 dia-1, respectivamente. As taxas indicaram que a cobertura morta ofereceu condições hídricas satisfatórias ao rápido estabelecimento das mudas.