Biologia inspira um futuro para a inteligência artificial

Princípios biológicos ganham cada vez mais espaço como ferramenta na computação, em parte graças a avanços na neurociência

Utilidades

Tecnologia almeja devolver a visão para cegos

“Parece que nós podemos construir uma arquitetura computacional que seja de propósito geral e que possa ser usada para uma ampla classe de aplicações”, disse Rajit Manohar, professor de Engenharia Elétrica e da Computação na Universidade Cornell.

Quais poderão ser essas aplicações, daqui a 5 ou 10 anos, se essa tecnologia obtiver sucesso? Elas poderiam ser o tipo de tarefas que para os humanos são fáceis e com as quais os computadores se debatem – o reconhecimento de padrões para ver e identificar alguém, andar numa calçada movimentada sem esbarrar em ninguém, aprender com a experiência. Especificamente, dizem os cientistas, essas aplicações poderiam incluir robôs capazes de navegar um campo de batalha e serem treinados; aparelhos prostéticos de baixo consumo de energia que permitiriam aos cegos enxergar; e monitores de assistência médica computadorizados que vigiariam pessoas em casas de repouso ou emitiriam alertas a trabalhadores humanos se o comportamento de um residente sugerir doença.

Biossegurança

A biossegurança no Brasil está formatada legalmente para os processos envolvendo organismos geneticamente modificados e questões relativas a pesquisas científicas com células-tronco embrionárias, de acordo com a Lei de Biossegurança - N.11.105 de 24 de Março de 2005. O foco de atenção dessa Lei são os riscos relativos as técnicas de manipulação de organismos geneticamente modificados. O órgão regulador dessa Lei é a Comissão Técnica Nacional de Biossegurança (CTNBio), integrada por profissionais de diversos ministérios e indústrias biotecnológicas. Exemplo típico de discussão legal da biossegurança são os alimentos transgênicos, produtos da engenharia genética. Por outro lado, a palavra biossegurança, também aparece em ambientes onde a moderna biotecnologia não está presente, como, indústrias, hospitais, laboratórios de saúde pública, laboratórios de análises clínicas, hemocentros, universidades, etc., no sentido da prevenção dos riscos gerados pelos agentes químicos, físicos e ergonômicos, envolvidos em processos onde o risco biológico se faz presente ou não. Esta é a vertente da biossegurança, que na realidade, confunde-se com a engenharia de segurança, a medicina do trabalho, a saúde do trabalhador, a higiene industrial, a engenharia clínica e a infecção hospitalar (Costa & Costa, 2002; Costa, 1999; 1998). Referências Bibliográficas Costa, M.A .F. & Costa, M.F.B. Biossegurança: elo estratégico de segurança e saúde no trabalho. Revista CIPA, Ano 23, N.266, p.86-90, 2002. Costa, M.A .F. Protegendo a Vida,. Revista Proteção, fev.,p.46-47, 1999. Costa, M.A. .F. Biossegurança e Qualidade: uma necessidade de integração. Revista Biotecnologia, ano I, número 4, jan/fev., p.32-32, 1998.

TRANSGÊNIA

   INTRODUÇÃO

Antes de falar em organismos geneticamente modificados alguns conceitos relacionados com o tema biotecnologia devem se r entendidos.

Segundo Borém, biotecnologia é o desenvolvimento de processos biológicos , utilizando-se a técnica de DNA recombinante, a cultura de tecidos e outros. Pode-se ser também  o uso industrial de processos de fermentação de leveduras para produção de álcool ou cultura de tecidos para extração de produtos secundários. E ainda um processo tecnológico que permite a utilização de material biológico para fins industriais.

A biotecnologia como descrita anteriormente tem amplo espectro de utilização, porém nesta revisão será enfatizada a biotecnologia na agricultura.

O fato da biotecnologia representar uma mudança nos paradigmas convencionais da agricultura, tem levado a uma grande polêmica. Talvez devido a sua recente existência algumas dúvidas ainda trazem receios quanto a sua utilização (Ferreira Filho, 2001).

A aproximadamente 200 atrás Malthus publicou um estudo onde mostrava a sua preocupação com o crescimento populacional e o desenvolvimento agrícola. Ele argumentou que o fornecimento de alimento não seria capaz de acompanhar o crescimento populacional no planeta Terra. A preocupação com esta previsão está presente em muitos encontros internacionais, onde cientistas discutem as soluções dos problemas da humanidade, tais como guerras, pobreza, doenças, ignorância, diferenças sociais e a própria superpopulação. Dentre as possíveis soluções estão, a educação dos fazendeiros, as técnicas de manejo e uso do solo, o sistema de crédito agrícola, a extensão agrícola, os sistemas de irrigação e o uso de agrotóxicos e fertilizantes. No entanto, mesmo com toda essa tecnologia, estima-se que cerca de um bilhão de pessoas ainda sofram desnutrição no mundo atual (Barros e Moreira, 2001).

Tomando o Brasil como exemplo, a produção média nos últimos 20 anos mais do que dobrou, passando de 39 milhões de toneladas em 1979 para 84 milhões de toneladas em 2000, esse crescimento deve-se basicamente a elevação da produtividade e a expansão agrícola para novas áreas (Borém, 2001).

A melhoria da qualidade dos alimentos, quanto aos níveis nutricionais, para homens e animais domésticos e a criação de variedades tolerantes a deficiências de nutrientes e ao stress do ambiente, representam a grande perspectiva do uso da biotecnologia na agricultura (Barros e Moreira, 2001).

A transferência específica de genes que controlam características, também específicas, de um organismo para outro é denominada engenharia genética e pode ser utilizada na transferência desses genes, mesmo em organismos filogeneticamente distantes produzindo os organismos geneticamente modificados (OGM_s).

Energia Eólica

A energia eólica - produzida a partir da força dos ventos - é abundante, renovável, limpa e disponível em muitos lugares. Essa energia é gerada por meio de aerogeradores, nas quais a força do vento é captada por hélices ligadas a uma turbina que aciona um gerador elétrico. A quantidade de energia transferida é função da densidade do ar, da área coberta pela rotação das pás (hélices) e da velocidade do vento.


A avaliação técnica do potencial eólico exige um conhecimento detalhado do comportamento dos ventos. Os dados relativos a esse comportamento - que auxiliam na determinação do potencial eólico de uma região - são relativos à intensidade da velocidade e à direção do vento. Para obter esses dados, é necessário também analisar os fatores que influenciam o regime dos ventos na localidade do empreendimento. Entre eles pode-se citar o relevo, a rugosidade do solo e outros obstáculos distribuídos ao longo da região.


Para que a energia eólica seja considerada tecnicamente aproveitável, é necessário que sua densidade seja maior ou igual a 500 W/m², a uma altura de 50 metros, o que requer uma velocidade mínima do vento de 7 a 8 m/s (GRUBB; MEYER, 1993). Segundo a Organização Mundial de Meteorologia, o vento apresenta velocidade média igual ou superior a 7 m/s, a uma altura de 50 m, em apenas 13% da superfície terrestre. Essa proporção varia muito entre regiões e continentes, chegando a 32% na Europa Ocidental.

Biomassa

Pode ser considerado biomassa todo recurso renovável que provêm de matéria orgânica - de origem vegetal ou animal - tendo por objetivo principal a produção de energia.

A biomassa é uma forma indireta de aproveitamento da luz solar: ocorre a conversão da radiação solar em energia química por meio da fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos.

Vantagens

Uma das principais vantagens da biomassa é que seu aproveitamento pode ser feito diretamente, por meio da combustão em fornos, caldeiras, etc. Para que seja aumentada a eficiência e sejam reduzidos os impactos socioambientais no processo de sua produção, porém, estão sendo desenvolvidas e aperfeiçoadas tecnologias de conversão mais eficientes como a gaseificação e a pirólise, também sendo comum a co-geração em sistemas que utilizam a biomassa como fonte energética.

Atualmente, a biomassa vem sendo bastante utilizada na geração de eletricidade, principalmente em sistemas de co-geração e no fornecimento de energia elétrica para demandas isoladas da rede elétrica.

Uma outra importante vantagem é que o aumento na sua utilização pode estar associado à redução no consumo de combustíveis fósseis, como o petróleo e seus derivados, que não são matérias-primas renováveis.

O Brasil, por possuir condições naturais e geográficas favoráveis à produção de biomassa, pode assumir posição de destaque no cenário mundial na produção e no uso como recurso energético. Por sua situação geográfica, o país recebe intensa radiação solar ao longo do ano - o que é a fonte de energia fundamental para a produção de biomassa, quer seja para alimentação ou para fins agroindustriais. Outro aspecto importante é que possuímos grande quantidade de terra agricultável, com boas características de solo e condições climáticas favoráveis. No entanto, é necessária a conjugação de esforços no sentido de que esta produção ou o seu incremento seja feito de maneira sustentável, tanto do ponto de vista ambiental quanto social.

Rotas possíveis para conversão de biomassa em energia

Existem diversas rotas para a biomassa energética, com extensa variedade de fontes - que vão desde os resíduos agrícolas, industriais e urbanos até as culturas plantadas exclusivamente para a obtenção de biomassa. As tecnologias para os processos de conversão são as mais diversas possíveis e incluem desde a simples combustão ou queima para a obtenção da energia térmica até processos físicos-químicos e bioquímicos complexos para a obtenção de combustíveis líquidos e gasosos.

Principais fontes de biomassa

- Biomassa de cultivos agrícolas

Entre as biomassas de cultivos agrícolas, o bagaço e a palha de cana são consideradas algumas das mais importantes no contexto da agricultura brasileira, sendo aproveitadas em caldeiras para gerar energia nas usinas, além do excedente energético ter a possibilidade de ser acrescido ao sistema elétrico. Além dos resíduos provenientes da cultura da cana-de-açúcar, a grande maioria da culturas brasileiras gera biomassa que podem se utilizadas para a geração de energia. No entanto grande parte é queimada ou retorna ao solo através da incorporação dos restos de cultura. Podemos citar outros resíduos tais como: a casca de arroz, cascas de castanhas, côco da bahia, côco de babaçu e dendê, cascas de laranjas, etc.

- Biomassa de origem vegetal

Parte da demanda energética brasileira ainda é atendida pela queima de madeira. De acordo com o LPF/Ibama, os cerca de 50 milhões de metros cúbicos de madeira em tora extraídos por ano na região amazônica produzem apenas 20 milhões de metros cúbicos de madeira serrada. Do total, aproximadamente 60% é desperdiçado nas serrarias durante o processamento primário. Em geral, mais 20% são desperdiçados no processamento secundário, gerando um imenso volume de resíduos.

No Brasil, existe ainda muito resíduo proveniente da atividade florestal sendo desperdiçado, podendo, se bem utilizado, significar um acréscimo na geração de energia principalmente para comunidades que não são beneficidadas pelo sistema elétrico nacional.

Biocombustíveis

Os biocombustíveis são considerados fonte de energia limpa e renovável e estão disponíveis em grande abundância na natureza, além de serem produzidos em grande e pequena escala pela agricultura moderna.Biocombustível é qualquer combustível originado de espécies vegetais - isto é, que tem origem biológica, desde que não tenha passado por processo de fossilização. De acordo com a definição técnica da Lei nº 9.478, de 6 de agosto de 1997, biocombustível é todo combustível derivado de biomassa renovável para uso em motores a combustão interna; ou, conforme regulamento, para outro tipo de geração de energia, que possa substituir parcial ou totalmente combustíveis de origem fóssil.Fonte de energia renovável, o biocombustível pode ser produzido a partir de diversas espécies vegetais, como a cana-de-açúcar; de plantas oleaginosas - como a soja, o milho, a canola, o babaçu e a mamona, por exemplo -; e de biomassa florestal.Há vários tipos de biocombustíveis: bioetanol, biodiesel, biogás, biomassa, biometanol - estes os mais utilizados -, bioéter dimetílico, bio-ETBE, bio-MTBE, biocombustíveis sintéticos e bioidrogênio.Os Biocombustíveis têm a tendência à expansão devido as mudanças climáticas, segurança energética, necessidade crescente de combustíveis e ausência de outras alternativas no curto prazo.Como ganho na área ambiental ressalta-se as emissões evitadas de CO₂ no transporte rodoviário que foi de 13 milhões de toneladas de CO₂, desde 1990. Entre 2008/2017 a substituição do etanol à gasolina deverá evitar o lançamento de aproximadamente 508 milhões de toneladas de CO₂, e a utilização de biocombustíveis em substituição aos combustíveis fósseis deverá evitar o lançamento de 570 milhões de toneladas de CO₂.Segundo a CONAB, a área atual ocupada por lavouras de cana-de açúcar é de 8,9 milhões de ha, inferior aos 21,3 milhões de ha de soja e 200 milhões de ha de pastagem. A produção de etanol foi de 23 bilhões de litros na safra 2006/07 e de 27,08 bilhões de litros na safra 2007/08, com aumento da área plantada em SP, MG, GO, MS, MT.