JAMES DINNEEN | YALE ENVIRONMENT 360
Várias startups estão criando óleo de palma sintético em laboratório, na esperança de retardar a perda de florestas tropicais para o cultivo de óleo de palma. Mas o óleo de palma é o óleo vegetal mais utilizado, e produzir uma versão sintética em larga escala continua sendo um desafio assustador.
Tom Jeffries e Tom Kelleher se conheceram na Universidade Rutgers na década de 1970 enquanto estudavam micróbios industrialmente úteis. Jeffries passou a executar um programa de genômica de levedura no Departamento de Agricultura dos EUA; Kelleher passou décadas na indústria biomédica, trabalhando com biológicos como insulina, que são produzidos por micróbios geneticamente modificados em tanques gigantes e fermentadores. Em 2007, os dois se reuniram para construir uma empresa com auxílio de uma bolsa da Fundação Nacional de Ciência. Chamada Xylome, a startup com sede em Wisconsin tinha como objetivo encontrar melhores métodos para produzir combustível de baixo carbono, alimentando resíduos agrícolas de leveduras.
No entanto, foi por acaso que Jeffries e Kelleher transformaram seus esforços alguns anos depois em um problema ambiental global diferente: o óleo de palma.
O óleo vegetal mais barato e mais utilizado do mundo, a produção de óleo de palma é um dos principais impulsionadores do desmatamento e da perda de biodiversidade nos trópicos. Esses e outros problemas com a indústria do óleo de palma, como práticas trabalhistas exploratórias, há anos têm impulsionado o interesse por opções mais sustentáveis. Mas boas alternativas têm se mostrado difíceis de encontrar: Outros óleos vegetais têm desvantagens semelhantes ao óleo de palma, e práticas florestais sustentáveis nem sempre são eficazes diante do aumento da demanda. Hoje, o mundo consome quase 70 milhões de toneladas métricas de óleo de palma por ano, usado em tudo, desde pasta de dente e leite de aveia até biodiesel e detergente de lavanderia. Espera-se que a demanda mais do que dobre até 2050.
Mas com os avanços na bioengenharia e as crescentes preocupações com a sustentabilidade, várias empresas como a Xylome desenvolveram óleos microbianos que, segundo eles, poderiam oferecer uma alternativa ao óleo de palma, evitando seus impactos mais destrutivos. Eles se juntam a inúmeras outras empresas de biologia sintética – desde empreendimentos que vendem novos biocombustíveis e fertilizantes até carne cultivada em laboratório – que aspiram a resolver problemas ambientais, mas compartilham desafios semelhantes para aumentar a produção e demonstrar que sua abordagem é de fato mais sustentável do que o problema que eles estão tentando resolver.
Como uma indústria de biotecnologia emergente no Norte Global impactará os meios de subsistência baseados em óleo de palma no Sul Global?
No ano passado, uma startup chamada C16 Biosciences abriu um novo laboratório em Manhattan para desenvolver uma alternativa de óleo de palma microbiana, apoiada por US$ 20 milhões do fundo de investimento em soluções climáticas de Bill Gates, Breakthrough Energy Ventures. Uma startup com sede na Califórnia chamada Kiverdi também está trabalhando para fabricar óleo de levedura usando carbono capturado da atmosfera, e uma equipe de bioengenheiros da Universidade de Bath está trabalhando para escalar sua própria variedade de levedura oleosa. A Xylome enviou recentemente os primeiros lotes de sua alternativa de óleo de palma — chamado “Yoil” — para vários grandes fornecedores de óleo de palma e a FDA para testes.
Embora existam enormes desafios para aumentar a produção a um custo que pode competir com o óleo de palma cultivado, e permanecem dúvidas sobre como uma indústria de biotecnologia emergente no Norte Global pode impactar os meios de subsistência baseados em óleo de palma no Sul Global, esses óleos microbianos poderiam ajudar a conter o crescimento implacável da óleo de palma, que ameaça áreas biodiversas ao longo das fronteiras do Sul e sudeste da Ásia, África e América Central. Se os óleos de levedura conseguirem um preço baixo o suficiente para competir com as árvores (um grande se) “isso faria uma enorme diferença na ção de onde vem o óleo de palma”, disse Kelleher, agora CEO da Xylome. “Seria tudo microbiano naquele momento.”
Ao longo do Zoom, Kelleher mostrou uma foto azulada da variedade proprietária de levedura de Xylome, desenvolvida a partir de uma espécie produtora de óleo chamada Lipomyces starkeyi. Através do microscópio, o fermento se assemelhava a sabonetes de prato. “Você está olhando para a levedura que são literalmente esmagadas”, disse ele. “Eles são esmagados na parede externa por causa da quantidade de óleo produzida nestas leveduras.” Alimentada com xarope de milho, a cepa geneticamente alterada é capaz de ceder a maior parte de seu peso total a lipídios. “Eles fazem exatamente o que fazemos se continuarmos nos alimentando com açúcar”, disse Kelleher. “Eles ficam grandes.”
Em 2013, Jeffries, agora presidente da Xylome, notou que o óleo dessa cepa era notavelmente semelhante ao óleo de palma, que é valorizado por sua mistura distinta de gorduras saturadas e insaturadas. Esta mistura é sólida à temperatura ambiente, e líquida à temperatura corporal, perfeita para revestimentos de chocolate, sabonetes e cosméticos. Outras partes do versátil óleo de palma são usadas como combustíveis, solventes, lubrificantes e em muitos outros produtos, especialmente na China, Índia e Indonésia.
A semelhança do óleo de levedura com o óleo de palma foi descoberta por acaso — Xylome estava indo para o diesel. Mas Jeffries e Kelleher perceberam que poderia haver algo para uma alternativa ao óleo de palma quando a filha de Kelleher lhe contou sobre o crescente interesse em cosméticos sem óleo de palma para lidar com preocupações ambientais identificadas por anos de ativismo internacional considerando o óleo de palma insustentável.
Embora a produção de óleo de palma seja responsável por menos de 1% do desmatamento global, de acordo com um relatório de 2018 da União Internacional para a Conservação da Natureza, é uma das principais causas de desmatamento nos trópicos. Em Bornéu, por exemplo, o cultivo de óleo de palma foi responsável por mais da metade de todo o desmatamento nas últimas duas décadas. A demanda futura pode contribuir para ainda mais desmatamento. O mesmo relatório descobriu que mais de 1 milhão de quilômetros quadrados de hotspots de biodiversidade poderiam estar ameaçados pelo cultivo de óleo de palma, afetando potencialmente mais de 40% de todas as espécies ameaçadas de aves, mamíferos e anfíbios, de orangotangos e tigres. Esse desmatamento também cria emissões de gases de efeito estufa, uma vez que a turfa rica em carbono construída sob florestas virgens é drenada, e árvores são queimadas para limpar terras para o plantio.
O desafio tem sido fazer com que a levedura escore os óleos em uma escala e preço que possam competir com a agricultura convencional.
Reconhecendo esses impactos, os fornecedores — que trabalham por meio de organizações como a Mesa Redonda sobre Óleo de Palma Sustentável (RSPO), que certifica as cadeias de fornecimento de óleo de palma desde 2007 — têm buscado maneiras de aumentar a fiscalização da produção de óleo de palma para garantir que as culturas não sejam cultivadas em terras biodiversas ou ricas em carbono. Embora um número crescente de produtores de palma seja certificado, a abordagem tem limitações, disse Janice Lee, cientista ambiental que estuda óleo de palma na Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura. Por exemplo, pode ser difícil certificar os pequenos agricultores, que representam coletivamente a maior parte da produção de óleo de palma em algumas regiões. “A certificação não é uma bala de prata”, disse ela. Cerca de 20% da produção de óleo de palma é certificada pela RSPO.
Encontrar uma alternativa ao óleo de palma tem se mostrado ainda mais desafiador. Outros óleos tropicais – como o óleo de coco – têm rendimentos menores que o óleo de palma e teriam impactos ainda maiores se cultivados na mesma escala. Outros óleos não tropicais – como óleo de soja ou milho – podem ser cultivados fora dos trópicos biodiversos, mas requerem processamento adicional para substituir o óleo de palma em muitas aplicações. Esse processamento é caro, e produz gorduras trans, que a FDA proibiu nos Estados Unidos em 2015.
Kelleher e Jeffries decidiram comercializar sua levedura como uma alternativa melhor. Os micróbios em seu laboratório produzem um óleo com um perfil lipídeco quase idêntico ao óleo de palma. Os “insetos”, como se referem à levedura, também podem ser alimentados com materiais que não requerem agricultura tropical, como milho ou cana-de-açúcar, ou materiais residuais, como cascas de milho e talos de trigo, o que poderia reduzir substancialmente os custos de produção. Os óleos microbianos também poderiam ser produzidos em qualquer lugar, reduzindo a distância entre a fábrica e o consumidor.
O desafio tem sido fazer com que a levedura escore óleos em uma escala e preço que possam competir com a agricultura convencional — e fazê-lo rapidamente o suficiente para conter o desenvolvimento destrutivo da palma.
Avanços tecnológicos podem ajudar. Em seu laboratório em Manhattan, a C16 Biosciences está otimizando as condições para manter suas cepas de levedura geneticamente modificadas felizes. Christopher Chuck, engenheiro químico da equipe da Universidade de Bath, também está trabalhando em cepas de leveduras mais produtivas, mas em vez de modificar os micróbios com ferramentas de edição de genes, sua equipe conta com um processo de evolução direcionada. Isso envolve expor colônias de leveduras a um regime de tensões para estimulá-las a produzir mais petróleo a partir de matérias-primas mais baratas. Chuck disse que essa abordagem pode levar a micróbios mais robustos; também evita as regulamentações que regem organismos geneticamente modificados.
A Xylome, que possui patentes em métodos de modificação genética da espécie de levedura Lipomyces starkeyi, está trabalhando para aumentar o rendimento de sua cepa alimentada com açúcar de milho. Outra tensão no desenvolvimento pode ser alimentada com resíduos da produção de etanol para produzir petróleo, o que Kelleher afirma que poderia eventualmente produzir um petróleo pela metade do preço atual do óleo de palma bruto da Malásia. Décadas de pesquisas passadas sobre o uso de tais matérias-primas fibrosas e “celulósicas” para o biocombustível mostraram que este é um alvo esquivo, mas Kelleher e Jeffries estão confiantes de que a empresa pode obter essa abordagem para o trabalho. “Os celulósicos vão eventualmente prevalecer”, disse Jeffries.
O preço pode importar menos se os consumidores ambientalmente conscientes estiverem dispostos a aceitar preços mais altos para produtos livres de óleo de palma.
Jeffrey Linger, bioengenheiro do Laboratório Nacional de Energia Renovável, comentou que o desenvolvimento de tais alternativas de óleo microbiano vale a pena perseguir, embora ele pense que essas empresas têm um caminho difícil pela frente para desenvolver cepas viáveis que podem ser fabricadas em larga escala e que podem usar matérias-primas celulósicas. “Há tantos botões que você pode virar, então eu não quero dizer que é impossível”, disse ele. “Eu também não quero dizer que é fácil.”
Mesmo com cepas melhoradas, há limites para o quão longe os micróbios podem ser empurrados. Em um modelo de “limites da ciência”, o grupo de Chuck imaginou uma maneira de os óleos microbianos atingirem a paridade de preço com o óleo de palma no futuro. Eles descobriram que, mesmo em um cenário ideal, os óleos microbianos ainda seriam mais caros do que o óleo de palma cultivado, e que um cenário mais provável é os óleos microbianos cerca de quatro vezes mais caros. “Não sei quem vai pagar por isso”, comentou Lee. No entanto, se coprodutos mais valiosos, como aminoácidos ou proteínas, pudessem ser fabricados junto com o óleo, os óleos microbianos poderiam competir plausivelmente com o óleo de palma tradicional, disse Chuck. O preço também pode importar menos se os consumidores ambientalmente conscientes estiverem dispostos a aceitar preços mais altos para produtos livres de óleo de palma.
Para serem viáveis, alternativas microbianas também precisariam ser unidas por políticas regulatórias que eliminassem o óleo de palma produzido insustentávelmente e ajudassem os países produtores a diversificar suas economias, disse Chuck. Subsídios ou impostos sobre o carbono também poderiam melhorar as perspectivas de óleos de levedura, uma vez que a pegada de carbono dos óleos microbianos provavelmente será menor do que o óleo de palma cultivado em terras desmatadas. No entanto, as emissões completas do ciclo de vida dos óleos de levedura não foram estudadas em detalhes.
“Como vamos ter certeza de que não estamos substituindo uma coisa terrível com outra?”, Disse Chuck.
E muito antes de qualquer óleo microbiano ser disponibilizado, reduzir os impactos imediatos da produção de óleo de palma exigirá florestas mais sustentáveis, disse Sara Cowling, porta-voz da Mesa Redonda sobre Óleo de Palma Sustentável, em um e-mail. “Nossa posição continua sendo que o óleo de palma pode e deve ser produzido de forma sustentável.” Diana Chalil, fundadora do Consórcio Estudos de Óleo de Palma de Pequenos Familiares na Indonésia, acrescentou que o desmatamento futuro também poderia ser evitado ajudando os pequenos agricultores a aumentar o rendimento de sua cultura de óleo de palma existente.
De fato, com 70 milhões de toneladas de petróleo produzidas a cada ano, há espaço para mais de uma solução. Os óleos microbianos não teriam que substituir toda ou mesmo a maior parte da produção tradicional de óleo de palma para ter benefícios ambientais significativos, disse Chuck. Eles teriam apenas que conter o crescimento da indústria e poderiam começar substituindo o óleo de palma em produtos mais caros, como cosméticos, que é a estratégia que empresas como C16 Biosciences e Xylome estão perseguindo.
“Não acho que vamos interromper o que eles estão produzindo hoje”, disse Kelleher. “Nós realmente representamos uma alternativa para o crescimento da indústria.”
Pode ser o início de uma mudança não tão cosmética.
FONTE:
https://e360.yale.edu/features/can-synthetic-palm-oil-help-save-the-worlds-tropical-forests
