Deveríamos combater as alterações climáticas através da reengenharia da própria vida?
Crédito:Domínio Público CC0 A vida transformou o nosso mundo ao longo de milhares de milhões de anos, transformando uma rocha morta no planeta exuberante e fértil que conhecemos hoje. Mas a actividade humana está actualmente a transformar novamente a Terra, desta vez ao libertar gases com efeito de estufa que estão a provocar mudanças dramáticas no nosso clima.
E se pudéssemos aproveitar o poder dos organismos vivos para ajudar a controlar as alterações climáticas? O campo da “biologia da engenharia”, que utiliza a tecnologia genética para criar ferramentas biológicas para resolver problemas específicos, pode ajudar.
Talvez o sucesso mais dramático até agora deste campo nascente sejam as vacinas de mRNA que nos ajudaram a enfrentar a pandemia de COVID. Mas a biologia da engenharia tem um enorme potencial não só para nos ajudar a adaptar-nos às alterações climáticas, mas também para limitar o aquecimento.
Em nosso último artigo na Nature Communications , revisámos algumas das muitas formas como a biologia da engenharia pode ajudar na luta contra as alterações climáticas — e como os governos e os decisores políticos podem garantir que a humanidade colha os benefícios da tecnologia.
A biologia da engenharia poderia ajudar a combater as mudanças climáticas?
Identificamos quatro maneiras pelas quais a biologia da engenharia pode ajudar a mitigar as mudanças climáticas.
A primeira é encontrar melhores formas de produzir combustíveis sintéticos que possam substituir diretamente os combustíveis fósseis. Muitos combustíveis sintéticos existentes são produzidos a partir de culturas de alto valor, como o milho e a soja, que de outra forma poderiam ser utilizadas para alimentação, pelo que os combustíveis são caros.
Algumas pesquisas em biologia de engenharia exploram maneiras de produzir combustível sintético a partir de resíduos agrícolas. Estes combustíveis poderiam ser mais baratos e mais ecológicos e, portanto, poderiam ajudar a acelerar a descarbonização.
Por exemplo, seria muito mais rápido para as companhias aéreas descarbonizar as suas frotas existentes, mudando para combustíveis sintéticos de aviação com zero carbono, em vez de esperar para substituir as suas aeronaves por aviões ainda a serem desenvolvidos, movidos a hidrogénio ou baterias.
A segunda é desenvolver formas económicas de capturar as emissões de gases com efeito de estufa (das instalações industriais, da construção e da agricultura) e depois utilizar esses resíduos para a "biofabricação" de produtos valiosos (tais como produtos químicos industriais ou biocombustíveis).
A terceira é a substituição de métodos de produção com utilização intensiva de emissões. Por exemplo, várias empresas já utilizam a “fermentação de precisão” para produzir leite sintético que evita as emissões de metano da indústria de lacticínios. Outras empresas produziram micróbios que prometem fixar nitrogénio no solo, ajudando assim a reduzir a utilização de fertilizantes produzidos a partir de combustíveis fósseis.
Finalmente, a quarta é a captura direta de gases de efeito estufa do ar. Bactérias projetadas para consumir carbono atmosférico, ou plantas criadas para sequestrar mais carbono em suas raízes, poderiam, em teoria, ajudar a reduzir os níveis de gases de efeito estufa na atmosfera.
Para além das barreiras tecnológicas e económicas, não está claro se estas ideias algum dia ganharão uma licença social. Dado o carácter “semelhante à ficção científica” de algumas destas respostas climáticas emergentes, é essencial que os investigadores sejam transparentes e receptivos às atitudes públicas.
Fato ou ficção científica?
Quão realistas são essas ideias? Trazer um novo produto ao mercado exige tempo, dinheiro e pesquisa cuidadosa.
Veja a energia solar, por exemplo. A primeira célula solar foi criada na década de 1880, e painéis solares foram instalados no telhado da Casa Branca em 1979, mas foram necessárias muitas décadas de apoio governamental antes que a energia solar se tornasse uma fonte de eletricidade com custos competitivos.
O setor de biologia de engenharia está atualmente inundado de capital investidor. Contudo, as empresas e projectos que atraem mais investimento são aqueles com maior valor comercial – normalmente nos sectores médico, farmacêutico, químico e agrícola.
Em contrapartida, é pouco provável que as aplicações cujo principal benefício seja a redução das emissões de gases com efeito de estufa atraiam muito investimento privado. Por exemplo, o combustível sintético para aviação é actualmente muito mais caro do que o combustível para aviação tradicional, pelo que não há pressa de investidores privados que procuram apoiar a sua comercialização.
Será necessário algum tipo de apoio governamental (ou filantrópico) para nutrir a maioria das aplicações amigas do clima através do lento processo de desenvolvimento e comercialização.
Voltar a escolher vencedores?
Quais aplicações da biologia de engenharia merecem a assistência dos governos? No momento, é muito cedo para dizer.
Os decisores políticos terão de avaliar continuamente os méritos sociais e técnicos das aplicações propostas para a biologia da engenharia.
Para que a biologia da engenharia desempenhe um papel significativo no combate às alterações climáticas, os decisores políticos terão de se envolver habilmente com ela ao longo do tempo.
Argumentamos que o apoio governamental deve incluir cinco elementos.
Em primeiro lugar, o financiamento contínuo da investigação científica básica que gera novos conhecimentos e novas potenciais ferramentas de mitigação.
Em segundo lugar, a deliberação pública sobre aplicações de biologia de engenharia. Alguns novos produtos – como o leite sintético fermentado com precisão – podem ganhar aceitação ao longo do tempo, mesmo que à primeira vista pareçam pouco atraentes. Outros podem nunca obter apoio. Para que esta deliberação pública reflita os interesses de toda a humanidade, os países de baixo e médio rendimento terão de adquirir conhecimentos especializados em engenharia biológica.
Terceiro, os regulamentos devem estar alinhados com o interesse público. Os governos devem estar alertas para a possibilidade de as indústrias existentes tentarem utilizar regulamentações para bloquear novos concorrentes. Por exemplo, poderemos ver esforços de produtores agrícolas de origem animal para restringir quem pode usar palavras como “leite” e “salsicha” ou para proibir completamente a carne cultivada em laboratório.
Quarto, apoiar a comercialização e a expansão de tecnologias promissoras cujo principal benefício é a redução das emissões de gases com efeito de estufa. Os governos podem financiar este trabalho directamente ou criar outros incentivos – tais como preços do carbono, créditos fiscais ou regulamentações ambientais – que tornem o investimento privado lucrativo.
Quinto, as políticas de aquisição a longo prazo devem ser consideradas quando for necessária uma implementação em grande escala para atingir os objectivos climáticos. Por exemplo, a Lei de Redução da Inflação dos EUA fornece créditos fiscais ilimitados para apoiar a captura aérea directa. Embora estes incentivos não tenham sido concebidos tendo em mente a biologia da engenharia, são tecnologicamente neutros e podem muito bem apoiá-la.
Um futuro com bioengenharia na Austrália?
Os governos estão agora envolvidos numa corrida global para posicionar os seus países como líderes na economia verde emergente. A proposta de legislação australiana do “futuro fabricado na Austrália” é apenas um exemplo.
Outros governos têm planos específicos para a biologia da engenharia. Por exemplo, o Reino Unido comprometeu-se no ano passado com 2 mil milhões de libras (3,8 mil milhões de dólares australianos) para uma estratégia de biologia de engenharia, enquanto a Lei CHIPS e Ciência dos EUA de 2022 apelava à criação de uma Iniciativa Nacional de Investigação e Desenvolvimento em Biologia de Engenharia.
Para que tais intervenções sejam económica e ecologicamente bem sucedidas, terão de trabalhar com tecnologia ainda em desenvolvimento.
Podem os decisores políticos trabalhar com este tipo de incerteza? Uma abordagem é desenvolver avaliações sofisticadas do potencial de diferentes tecnologias e depois investir num portfólio diversificado, sabendo que muitas das suas apostas irão falhar. Ou poderão criar instrumentos tecnologicamente neutros, como créditos fiscais e leilões inversos, e permitir que a indústria privada tente escolher os vencedores.
A biologia da engenharia promete contribuir para um grande avanço na mitigação climática. O cumprimento desta promessa dependerá do apoio do público e dos decisores políticos. Dado o quão grandes são os riscos, todos nós temos trabalho a fazer para avaliar o potencial desta tecnologia.
