A produção de matéria-prima para a indústria de bicombustíveis com o uso de algas tem sido largamente difundida nos últimos anos, tanto no meio acadêmico quanto fora dele. De fato, diversos técnicos e pesquisadores tem discutido bastante o assunto, sendo inclusive o tema de um dos artigos publicados nesta coluna e diversos outros publicados aqui no site BIODIESELBR. No entanto, dada a quantidade de perguntas que tenho recebido está claro para mim que a maioria do publico, incluindo técnicos, não tem uma clara noção de como e feito o cultivo de algas para produção de biodiesel. Com esta motivação, resolvi escrever esta coluna discutindo um pouco sobre o assunto.
Em primeiro lugar, deve-se ter claro que quando se fala em micro-algas para produção de óleo se esta mencionando organismos microscópicos, que não são visíveis a olho nu. Na realidade, bem diferente das macrófitas (organismos multicelulares que podemos enxergar e retira-los da água com as mãos), as micro-algas são os micro-organismos responsáveis pela coloração verde que adquire, por exemplo, uma piscina sem adequado tratamento de água. Existem milhares de espécies de micro-algas catalogadas, sendo que cada uma irá possuir características diferentes. De fato, cada espécie de alga tem um conjunto de condições (pH da água, nutrientes, temperatura, etc.) ideal de crescimento, sendo que nem todas são produtoras de óleo, e, dentre as que o são, encontramos, ainda, diferentes composições químicas para os óleos produzidos.
Atualmente existem três diferentes tecnologias de se cultivar micro-algas para a produção em larga escala de óleo que estão sendo investigados e que as dezenas de empresas piloto do setor espalhadas pelo mundo estão apostando, as quais são baseadas em dois processos bioquímicos diferentes. No primeiro processo bioquímico, conhecido por fotossíntese, a alga cresce em um ambiente rico em dióxido de carbono e outros nutrientes, como sais minerais, para transformar na presença de luz estes insumos, combinados com água, em óleos, açúcares e proteínas. O segundo processo e a fermentação, ou crescimento heterotrófico, onde a alga cresce utilizando açúcares ou alguma outra fonte de carbono, diferente do dióxido de carbono, na ausência de luz.
{sidebar id=16}Em relação ao processo de produção fotossintética, são duas as principais tecnologias que estão sendo hoje desenvolvidas: piscinas abertas e reatores tubulares fechados, sendo que em ambos os meios de cultura são continuamente movimentados até atingir uma densidade adequada para sair do processo, o que poderia ser considerado como a “colheita”. As algas ficam se reproduzindo e produzindo óleo continuamente, desde que seja fornecido luz, dióxido de carbono e nutrientes e que as condições (pH, temperatura, etc.) sejam mantidas aproximadamente constantes. Os tempos de residência são variáveis, mas usualmente apenas dias. A primeira tecnologia e a mais simples e mais barata, porem mais suscetível a ataque por espécies de algas invasoras, não produtoras de óleo, que podem se adaptar melhor as condições dadas e eliminar as originalmente colocadas no reator. Além do alto risco de invasão, há ainda a evaporação da água e perda de dióxido de carbono para o ambiente. Já o processo de fermentação ocorre em reatores fechados e ao abrigo da luz.
Obviamente, estas três diferentes tecnologias serão aplicadas dependendo das condições especificas do produtor de óleo, como por exemplo, a fonte de carbono disponível, a insolação anual da região, disponibilidade água, entre outros. No entanto, como já escrevi nesta coluna, muito desenvolvimento tecnológico ainda e necessário para que finalmente tenhamos no mercado bicombustíveis feitos a partir destas matérias-primas de forma economicamente viável.
Paulo Anselmo Ziani Suarez é engenheiro químico, colunista BiodieselBR.com, com pós-doutorado pelo National Center for Agricultural Utilization Research dos Estados Unidos. Saiba mais sobre o autor.
E-mail: psuarez@unb.br
Em primeiro lugar, deve-se ter claro que quando se fala em micro-algas para produção de óleo se esta mencionando organismos microscópicos, que não são visíveis a olho nu. Na realidade, bem diferente das macrófitas (organismos multicelulares que podemos enxergar e retira-los da água com as mãos), as micro-algas são os micro-organismos responsáveis pela coloração verde que adquire, por exemplo, uma piscina sem adequado tratamento de água. Existem milhares de espécies de micro-algas catalogadas, sendo que cada uma irá possuir características diferentes. De fato, cada espécie de alga tem um conjunto de condições (pH da água, nutrientes, temperatura, etc.) ideal de crescimento, sendo que nem todas são produtoras de óleo, e, dentre as que o são, encontramos, ainda, diferentes composições químicas para os óleos produzidos.
Atualmente existem três diferentes tecnologias de se cultivar micro-algas para a produção em larga escala de óleo que estão sendo investigados e que as dezenas de empresas piloto do setor espalhadas pelo mundo estão apostando, as quais são baseadas em dois processos bioquímicos diferentes. No primeiro processo bioquímico, conhecido por fotossíntese, a alga cresce em um ambiente rico em dióxido de carbono e outros nutrientes, como sais minerais, para transformar na presença de luz estes insumos, combinados com água, em óleos, açúcares e proteínas. O segundo processo e a fermentação, ou crescimento heterotrófico, onde a alga cresce utilizando açúcares ou alguma outra fonte de carbono, diferente do dióxido de carbono, na ausência de luz.
{sidebar id=16}Em relação ao processo de produção fotossintética, são duas as principais tecnologias que estão sendo hoje desenvolvidas: piscinas abertas e reatores tubulares fechados, sendo que em ambos os meios de cultura são continuamente movimentados até atingir uma densidade adequada para sair do processo, o que poderia ser considerado como a “colheita”. As algas ficam se reproduzindo e produzindo óleo continuamente, desde que seja fornecido luz, dióxido de carbono e nutrientes e que as condições (pH, temperatura, etc.) sejam mantidas aproximadamente constantes. Os tempos de residência são variáveis, mas usualmente apenas dias. A primeira tecnologia e a mais simples e mais barata, porem mais suscetível a ataque por espécies de algas invasoras, não produtoras de óleo, que podem se adaptar melhor as condições dadas e eliminar as originalmente colocadas no reator. Além do alto risco de invasão, há ainda a evaporação da água e perda de dióxido de carbono para o ambiente. Já o processo de fermentação ocorre em reatores fechados e ao abrigo da luz.
Obviamente, estas três diferentes tecnologias serão aplicadas dependendo das condições especificas do produtor de óleo, como por exemplo, a fonte de carbono disponível, a insolação anual da região, disponibilidade água, entre outros. No entanto, como já escrevi nesta coluna, muito desenvolvimento tecnológico ainda e necessário para que finalmente tenhamos no mercado bicombustíveis feitos a partir destas matérias-primas de forma economicamente viável.
Paulo Anselmo Ziani Suarez é engenheiro químico, colunista BiodieselBR.com, com pós-doutorado pelo National Center for Agricultural Utilization Research dos Estados Unidos. Saiba mais sobre o autor.
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