Biorrefinaria converterá biomassas renováveis em intermediários químicos verdes

Eduardo Geraque  |  Pesquisa para Inovação  – Uma ideia inovadora, relacionada ao cultivo de microalgas para extração de bioprodutos de alto valor agregado para as indústrias – cuja viabilidade foi testada com o apoio do Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE) da FAPESP –, cresceu incubada no Centro de Inovação, Empreendedorismo e Tecnologia (Cietec/USP/Ipen) até encontrar um nicho importante do mercado.

Em menos de cinco anos, deu origem a uma minibiorrefinaria 360 graus. E, nessa trajetória, foi uma das 14 startups selecionadas no mundo para participar de um evento na ONU.

Hoje, a Bioativos Naturais (com o nome fantasia de BioativosGroup) está instalada em uma área de mil metros quadrados na cidade de Santana de Parnaíba, na Grande São Paulo, que também abriga o seu centro de pesquisa, desenvolvimento e inovação. O laboratório possui equipamentos desenvolvidos pela empresa para otimizar e testar a viabilidade dos projetos e, no mesmo local, está implantando a unidade fabril que, ainda em 2020, disponibilizará no mercado os seus primeiros bioprodutos voltados à bioeconomia.

A ideia inicial, de otimizar o crescimento de microalgas, em meio de baixo custo e que atendesse as indústrias farmacêuticas, com o objetivo de obter biomassa a ser utilizada como matéria-prima para extração de bioprodutos, evoluiu alinhada aos conceitos da Nova Bioeconomia Global, afirma o químico Luiz Fernando Mendes, um dos sócios-fundadores da empresa. A proposta, ele explica, é oferecer às indústrias químicas e alimentícias bioprodutos de alta qualidade seguros à saúde humana e animal, produzidos por meio de processos industriais verdes, sustentáveis e, preferencialmente, sem nenhuma disposição de resíduos no meio ambiente.

“A BioativosGroup quer ser a primeira biorrefinaria holística da América Latina, utilizando as tecnologias de fluidos sub e supercríticos integrados para a conversão integral das biomassas renováveis, entre elas as microalgas, em intermediários químicos verdes”, resume Mendes.

Já com o projeto mais maduro, em 2016 a empresa obteve apoio do PIPE da FAPESP para definir protocolos para o fracionamento de compostos de alto valor agregado a partir de microalga no contexto de biorrefinaria sustentável e com aproveitamento integral, bem como para montar a unidade multifuncional e modular de extração de ingredientes.

“A técnica de usar principalmente o dióxido de carbono supercrítico para obtenção de óleos essenciais, extratos e frações bioativas está sendo muito perseguida em nível mundial. Ela tende a deixar o processo mais rápido e ainda melhora expressivamente a qualidade dos bioprodutos extraídos”, explica. O termo fluido supercrítico refere-se a qualquer substância que fica em uma temperatura e pressão onde não há mais distinção entre as fases líquida e gasosa.

O cultivo de algas é realizado em meios artificiais de baixo custo desenvolvidos pela BioativosGroup. Ao longo do processo industrial, as algas consomem parte do CO2 e, ao mesmo tempo, produzem grande quantidade de biomassa para a extração de bioprodutos de interesse comercial, como ácidos graxos, carotenoides, proteínas, aminoácidos e carboidratos.

A tecnologia desenvolvida pelo grupo está programada para receber mais de 20 tipos de biomassa a partir de 2020, de alga à camomila, passando pelo bagaço da cana. Também podem ser usados no início do processo, como matéria-prima, o cravo, o café verde, a cebola, entre outros.

A biomassa é processada com fluidos pressurizados perto do ponto crítico. O gás carbônico, a água ou um outro líquido, como o etanol, que também é submetido a alta pressão, podem ser usados dentro da minibiorrefinaria.

Segundo Mendes, a tecnologia possibilita, por exemplo, isolar óleos vegetais, desde um aroma para uso em perfume até um óleo essencial e uma resina do lúpulo para a fabricação de cervejas artesanais e industrializadas. A escolha da biomassa vai depender do projeto de cada cliente.

“Nossa tecnologia tem mais vantagens competitivas quando comparada às tecnologias tradicionais usadas nas indústrias. Ela pode ser instalada em qualquer lugar do Brasil, porque as dimensões da minibiorrefinaria são compactas. Além disso, os processos apresentam menor tempo de retorno sobre os investimentos e também o tempo de processamento é inferior aos demais”, diz. A capacidade de produção depende muito do insumo, mas, em todos os casos, segundo o pesquisador, haverá ganho de tempo e dinheiro.

A extração de um óleo de cravo, por exemplo, muito usado na indústria de alimentos e cosmética, é feita em 45 minutos pelo método desenvolvido pela empresa. A mesma extração leva seis dias por meio de processos tradicionais.

Mas os bioprodutos que se pretende isolar da matéria-prima são apenas um dos resultados possíveis. Como a biomassa transformada na minibiorrefinaria não sofre nenhum tipo de impacto negativo, ela mesma também acaba virando um produto de alto valor agregado no final do processo. Ou seja, a própria biomassa recuperada, em forma de farinha (desaromatizada, desengordurada e purificada), por exemplo, também pode ser utilizada em outros processos. É mais um ganho que a tecnologia pode proporcionar ao cliente na redução de custos de processo.

Em 2018, a tecnologia já estava pronta para ganhar escala e a BioativosGroup obteve apoio do programa PIPE/PAPPE – resultado de parceria entre a FAPESP e a Financiadora de Inovação e Pesquisa (Finep) –  para o desenvolvimento industrial e comercial dos bioprodutos de microalgas, gengibre e cúrcuma. .

Farinhas purificadas

Ao todo, somando os recursos do PIPE e outros investimentos de instituições federais, como a Finep, o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e o edital Sesi Senai de Inovação, cerca de R$ 4 milhões foram investidos na ideia nos últimos quatro anos.

“A evolução do projeto mostrou que o uso da chamada tecnologia verde pode ser eficiente”, afirmou Mendes. O trabalho da equipe quebrou o paradigma da inviabilidade técnica/econômica atrelada às tecnologias e aos processos com fluidos pressurizados sub e supercríticos.

A trajetória da BioativosGroup envolve, além das passagens pelo Cietec, também uma estada no Parque Tecnológico de Campinas, onde se estreitaram os laços com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

A minibiorrefinaria, que conta com mais dois sócios, um deles o biomédico e bioquímico Leonardo Villela, pode ser usada em vários processos na indústria de química fina, alimentos, bebidas, cosméticos e até de fármacos.

“Em alguns casos, temos farinhas purificadas ricas em amido, que podem ser usadas em bolos ou sorvetes. Algo que seria um resíduo do processo também pode virar insumo para outros fins. Outra aplicação dessas farinhas pode ser o uso como aditivo na ração animal”, diz.

O fato de a tecnologia não deixar nenhum resíduo, tampouco usar derivados do petróleo em seus processos, é o que a faz ser enquadrada nos conceitos de bioeconomia circular. “O início não foi fácil. Mas ainda temos muito a evoluir e aprender” diz Mendes. O grupo mantém conversas e negócios tanto no Brasil quanto no exterior, principalmente com empresas da Alemanha.

A Bioativos, segundo ele, integrará à sua biorrefinaria um sistema de produção de microalgas em fotobiorreatores. As biomassas de algas serão utilizadas como matéria-prima renovável para obtenção de bioprodutos avançados para a indústria, como a astaxantina, que tem um mercado abastecido em mais de 99% pelos produtos derivados do petróleo.

BioativosGroup
Contato: mendes@bioativosgroup.com.br