Os micróbios são definitivamente um dos grandes aliados da humanidade na agricultura 4.0. Invisíveis a olho nu, com, no máximo, 0,1 milímetro de diâmetro, esses microrganismos são usados pelos inovadores do ecossistema agtech em funções das mais diversas. Uma delas é fazê-los transportadores de nutrientes e, com isso, enriquecer o solo das lavouras.

Esse é o campo de trabalho da startup americana Pivot Bio, sediada em Berkeley, na Califórnia, e fundada por Karsten Temme e Alvin Tamsir. Colegas de pós-graduação, eles buscavam uma forma de substituir o uso de nitrogênio sintético nas plantações de cereais e encontraram nos micróbios seus melhores parceiros.

A Pivot Bio produz os micróbios em massa, engarrafa-os e os vende para os produtores agrícolas. O primeiro produto, destinado às lavouras de milho, foi lançado em 2019, nos Estados Unidos. Em seis semanas, esgotou. Hoje há ainda a versão para trigo e sorgo, um cereal usado na fabricação de etanol e ração animal.

A invenção de Karsten e Alvin tem sido premiada com os cheques polpudos dos capitalistas de risco. Em julho deste ano, eles receberam US$ 430 milhões, em uma rodada de investimentos série D, coliderada pelos fundos DCVC e Temasek, que avaliou a agtech em US$ 2 bilhões. No total, a startup já levantou US$ 600 milhões. O Breakthrough Energy Ventures, fundado por Bill Gates, criador da Microsoft, já investiu na Pivot Bio.

A tecnologia desenvolvida pela empresa programa o DNA dos microrganismos, presentes naturalmente no solo, de modo a que eles se transformem em fábricas microscópicas de nitrogênio. Inteligentes, os micróbios só entram em produção quando as plantas necessitam. Essa precisão, segundo os fundadores da startup, permite aos agricultores reduzir o consumo de nitrogênio sintético em 18 quilos por acre de plantação.

Pelos sistemas agrícolas tradicionais, os agricultores têm de aplicar uma quantidade de nitrogênio sintético além da necessária. Além disso, o empobrecimento das terras aráveis exige volumes cada vez maiores do fertilizante.

“Ao fazer isso, alteramos o ciclo global do nitrogênio, impactando gravemente a biodiversidade, a qualidade da água e a saúde humana”, escreve o pesquisador americano Scott Fields, no artigo “Global nitrogen: cycling out of control”.

Apesar de abundante, o nitrogênio encontrado na natureza, é pouco assimilável biologicamente pelos seres vivos, explicam os químicos Gabriela Rocha e Arnaldo Cardoso, da Universidade Estadual Paulista (Unesp), no relatório “Gases de nitrogênio reativo como precursores do aerossol atmosféricos: reações de formação, processos de crescimento e implicações ambientais”.

Para tornar o nitrogênio absorvível, é necessária uma série de reações químicas. Sem a intervenção humana, os micróbios são os únicos seres vivos capazes de fazer a quebra das ligações moleculares do nitrogênio e, assim, torná-lo palatável aos animais e plantas.

“A solução para a busca de nitrogênio em uma forma que de fato pudesse ser aproveitado na agricultura viria somente no início do século 20”, contam os pesquisadores da Unesp. “A produção de fertilizantes sintéticos nitrogenados foi então amplamente expandida, permitindo o aumento da produção de alimentos.”

Sem esse avanço científico, lembram os autores, apenas 3 bilhões de pessoas, atualmente, teriam comida o suficiente. “Os fertilizantes nitrogenados podem levar o crédito pela redução da fome e da desnutrição em várias partes do mundo”, completa Scott Fields.

Depois do carbono, hidrogênio e oxigênio, o nitrogênio é o elemento químico mais demandado pelos vegetais. É a partir dele que as plantas obtêm o gás amoníaco, fundamental para a biossíntese de proteínas e de clorofila. Aplicados diretamente nas raízes, os fertilizantes hidrogenados podem aumentar a produtividade das culturas em até 50%.

O problema é o preço que o planeta tem pagado por esses progressos. Um quarto de todo nitrogênio reativo utilizado na agricultura vem da queima de combustíveis fósseis. A crise climática exige novas formas de obtenção do nutriente. E é aí que a criatividade dos novos empreendedores do setor agroalimentar global torna-se imprescindível.

A Pivot Bio não é a única startup a buscar substitutos biológicos para o nitrogênio sintético. As também americanas Sound Agriculture, Kula Bio e Boost Biomes também estão na corrida. Em suas últimas rodadas de investimentos, as três captaram US$ 22 milhões, US$ 10 milhões e US 5 milhões, respectivamente.

Em 2017, a gigante Bayer se juntou à empresa de biotecnologia Ginkgo Bioworks, na joint venture Joyn Bio, para a exploração de alternativas biológicas para o nitrogênio artificial. Nenhuma delas, porém, segundo os analistas, conseguiu escalar suas descobertas como a Pivot Bio.

O mercado global de fertilizantes sintéticos e orgânicos foi avaliado, em 2021, em US$ 58 bilhões, revela análise da consultoria americana Facts and Factors. Em 2028, deve chegar a quase US$ 75 bilhões, a uma taxa de crescimento anual em torno dos 4%.