Cientistas da Universidade de Maryland desenvolveram uma madeira geneticamente modificada que pode revolucionar a indústria da construção. A madeira, feita de árvores de álamo geneticamente modificadas, tem o potencial de substituir materiais de construção tradicionais como aço, cimento e vidro.
A madeira de engenharia é considerada uma alternativa sustentável devido à sua capacidade de armazenar carbono e resistir à degradação. No entanto, os métodos de processamento atuais frequentemente envolvem tratamentos químicos intensivos em energia, que podem gerar resíduos substanciais.
A abordagem inovadora dos pesquisadores da Universidade de Maryland elimina a necessidade desses tratamentos, oferecendo uma alternativa mais sustentável.
A equipe de pesquisa modificou com sucesso um gene em árvores de álamo vivas usando “edição de base”. Esta modificação permite que as árvores produzam madeira pronta para engenharia sem processamento adicional.
“Estamos muito animados em demonstrar uma abordagem inovadora que combina engenharia genética e engenharia de madeira, para sequestrar e armazenar carbono de forma sustentável em uma forma de super madeira resiliente”, comentou Yiping Qi, professor do Departamento de Ciência Vegetal e Arquitetura Paisagística da Universidade de Maryland.
“O sequestro de carbono é fundamental em nossa luta contra as mudanças climáticas, e essa madeira de engenharia pode encontrar muitos usos na bioeconomia futura”, completa ele.
A lignina, um componente importante da madeira, normalmente precisa ser removida por meio de tratamentos químicos antes que a madeira possa ser usada para fins estruturais. Esses tratamentos aumentam o consumo de energia e a produção de resíduos.
Ao atingir o gene 4CL1, a equipe de pesquisa conseguiu cultivar álamos com 12,8% menos conteúdo de lignina em comparação com os álamos do tipo selvagem. Esse nível de redução de lignina é comparável ao alcançado usando métodos tradicionais de tratamento químico.
Para avaliar o impacto da modificação genética, os pesquisadores cultivaram os álamos modificados ao lado de árvores de controle não modificadas em um ambiente de estufa por seis meses. Surpreendentemente, eles não observaram diferenças significativas nas taxas de crescimento ou estrutura entre os dois grupos de árvores.
Usando os álamos geneticamente modificados, a equipe produziu pequenas amostras de madeira comprimida de alta resistência, um material frequentemente usado em móveis que é semelhante em propriedades ao aglomerado.
O processo de criação da madeira comprimida envolve mergulhar a madeira em água sob vácuo e, em seguida, prensá-la a quente até que atinja cerca de um quinto de sua espessura original. Esse processo aumenta a densidade das fibras da madeira.
Os pesquisadores compararam rigorosamente o desempenho da madeira de álamo geneticamente modificada com a madeira de álamo natural não tratada, amostras tratadas com processos químicos tradicionais para reduzir o conteúdo de lignina e madeira natural não tratada.
Os resultados foram bastante promissores. O material geneticamente modificado teve um desempenho tão bom quanto a madeira natural quimicamente processada.
Tanto a madeira geneticamente modificada quanto a quimicamente tratada eram mais densas e mais de 1,5 vezes mais fortes do que a madeira natural não tratada.
Notavelmente, o material geneticamente modificado exibiu resistência à tração comparável à da liga de alumínio 6061 e da madeira quimicamente tratada.
Esta pesquisa inovadora, publicada no periódico Matter, abre um caminho promissor para a produção de uma ampla gama de produtos de construção de uma forma econômica e ambientalmente correta.
A madeira geneticamente modificada tem o potencial de reduzir significativamente as emissões de carbono e diminuir a dependência de métodos de processamento de alta energia, tornando-se um contribuinte vital para o combate às mudanças climáticas.
As aplicações potenciais desta tecnologia vão além das aplicações estruturais e incluem design de móveis, materiais de embalagem e até produtos compostos.
Pesquisas futuras se concentrarão em otimizar ainda mais as propriedades da madeira de engenharia, como durabilidade e resistência a pragas e fatores ambientais.
