CO2 usado para produzir insumo industrial pela primeira vez

Redação do Site Inovação Tecnológica -  31/07/2018

A produção de gasolina a partir do CO2 já alcançou a escala piloto.[Imagem: INERATEC/KIT]

CO2 vira insumo químico

Químicos alemães conseguiram pela primeira vez usar o CO₂(dióxido de carbono) em estado gasoso - como ele ocorre na atmosfera - para a produção de um produto químico utilizado em massa pela indústria.

O produto é a metionina, que é usada como um aminoácido essencial, principalmente na fabricação de rações para alimentação animal.

A expectativa é que o novo processo enzimático possa substituir a atual produção petroquímica desse insumo, abrindo a tão sonhada rota para utilização do CO₂ para produção de insumos úteis.

"Com base na ideia de que a metionina nos microrganismos é degradada por enzimas para o metionato, com a liberação de CO₂, tentamos reverter esse processo porque toda reação química é, em princípio, reversível, embora muitas vezes apenas com o uso extensivo de energia e pressão," explicou o professor Arne Skerra, da Universidade de Munique.

O metionato, ou metional, ocorre na natureza como um produto de degradação da metionina, e é formado como um intermediário durante o processo convencional - só que o processo convencional tem seis etapas, exigindo o altamente tóxico cianeto de hidrogênio, entre outros insumos.

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Melhor que fotossíntese

A equipe não apenas conseguiu desenvolver a reação reversa em escala de laboratório, como atingiu um rendimento surpreendente de 40%.

"Em comparação com a complexa fotossíntese, na qual a natureza também incorpora biocataliticamente o CO₂ em biomoléculas como um bloco de construção, nosso processo é altamente elegante e simples: a fotossíntese usa 14 enzimas e tem um rendimento de apenas 20%, enquanto o nosso método requer apenas duas enzimas," comemorou Skerra.

Esta pode ser a primeira vez que se desenvolve um processo de fabricação biotecnológico usando CO₂ gasoso como precursor químico imediato. Até agora, as tentativas de reciclar o gás de efeito estufa, que é um dos principais contribuintes das mudanças climáticas, não foram adiante devido à energia extremamente alta necessária para as reações.

Metionina

A metionina é um aminoácido, isto é, um bloco de construção básico das proteínas, que é essencial para muitos organismos, inclusive para os humanos, mas não pode ser produzida por eles.

Este aminoácido deve, portanto, ser ingerido pelos alimentos.

Assim como os fertilizantes minerais aceleram o crescimento das plantas, a metionina melhora o crescimento de aves, peixes e outros animais.

A produção global atual de metionina é de aproximadamente um milhão de toneladas por ano.

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Bibliografia:

Fixation of gaseous CO2 by reversing a decarboxylase for the biocatalytic synthesis of the essential amino acid l-methionine
Julia Martin, Lukas Eisoldt, Arne Skerra
Nature Catalysis
Vol.: 1, pages555-561
DOI: 10.1038/s41929-018-0107-4