Reunindo algumas das principais instituições que trabalham com o tema no
país, o projeto pretende, até 2012, estruturar a produção do óleo de
microalga
A tecnologia para produzir biodiesel a partir da biomassa de microalgas ganhou impulso significativo com um novo projeto dentro do Programa Tecnológico do Biodiesel, criado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia no contexto do Plano de Ação em Ciência, Tecnologia e Inovação ( PACTI 2007-2010). Reunindo algumas das principais instituições que trabalham com o tema no país, o projeto Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em tecnologias para produção e uso de biodieseis derivados de óleos de microalgas pretende, até 2012, estruturar a produção do óleo de microalga em escala piloto, visando estabelecer as bases tecnológicas para a produção industrial do biodiesel desta origem. A corrida tecnológica, que acontece simultaneamente em vários países, tem uma perspectiva animadora: o potencial de produtividade em óleo da microalga, que chega a ser 90 vezes maior do que a soja.
Tendo a Universidade Federal de Goiás (UFG) como executora, o projeto, que receberá cerca de R$ 6 milhões em recursos através da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), centraliza no Instituto Nacional de Tecnologia (INT/MCT) alguns dos seus principais desafios tecnológicos: avaliar a potencialidade produtiva de diferentes espécies de microalgas em escala piloto, otimizar o processo de separação da biomassa e avaliar os métodos de indução de aumento de teor de óleo nas células, propondo estratégias para viabilizar economicamente a produção.
As pesquisas são realizadas em laboratório, na área de Energia do próprio INT, e em escala piloto em área cedida pela Escola de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Nos tanques-piloto, serão analisadas as melhores condições de crescimento e melhor produtividade em óleo das microalgas. Aproveitando a biodiversidade local, as espécies de microalgas a serem testadas estão sendo isoladas pelos grupos das universidades federais de São Carlos (UFSCar), da Paraíba (UFPB) e do Espírito Santo (UFES).
Também atuarão no projeto a Universidade Federal do Paraná, que estudará a extração do óleo das microalgas; a UFRJ, responsável pela conversão dos óleos obtidos em biodiesel; o Instituto de Tecnologia do Paraná (Tecpar) e a UFG, que farão a caracterização e controle de qualidade do biodiesel; e a Universidade de Lavras, que estudará os co-produtos obtidos.
Estudos pioneiros
Desde 2003, o INT desenvolve pesquisas com microalgas, sob a liderança da tecnologista Claudia Maria Luz Lapa Teixeira. A partir de 2005, teve início o estudo das possibilidades de produção de biodiesel a partir do óleo extraído desta biomassa. Esses resultados iniciais geraram o primeiro trabalho publicado no país sobre o tema e foram apresentados no 1º Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel, em 2006.
Em parceria com a Fundação Mokiti Okada, o Instituto depositou o pedido de patente de um novo sistema de agitação para o cultivo de microalgas, o sistema BBA (bombeamento por borbulhamento de ar). A inovação gerou resultados de produtividade três vezes superior à produção comercial da microalga, hoje utilizada em fármacos e complementos alimentares. O sistema também foi testado em escala de 1 mil litros com excelente produtividade de microalga candidata à produção de biodiesel.
“Nossa próxima ação é aumentar a escala da pesquisa para 30.000 litros, e avaliar os cultivos de microalgas. Com os nossos estudos, esperamos desenvolver processos inovadores para a cadeia de produção de biodiesel, utilizando microalgas como matéria-prima.”, declara a química com doutorado em Ciências Biológicas, Cláudia Teixeira.
Em relação aos vegetais superiores, as microalgas apresentam várias vantagens, tais como maior eficiência fotossintética, rápido crescimento, maior produção de biomassa por área, a produção não segue regime de safras, sendo a coleta diária, cultivo em áreas e condições não adequadas às culturas tradicionais. Outro grande trunfo do cultivo destes microorganismos fotossintéticos, explica a tecnologista do INT, é o aproveitamento de resíduos industriais, como o dióxido de carbono (CO2) e efluentes líquidos, ricos em nitrogênio e fósforo. No caso do aproveitamento do CO2 industrial, o cultivo pode trazer o valor agregado do pleito de créditos de carbono.
Na produção de biodiesel ou de óleo craqueado similar ao diesel, a microalga traz a vantagem do elevado aproveitamento de sua biomassa. Em função do alto teor de gordura (lipídios), é possível utilizar em algumas espécies até 68% de sua massa seca.
Segundo Cláudia Teixeira, os óleos contidos nas microalgas apresentam propriedades físicas e físico-químicas semelhantes ao das oleaginosas e o percentual de lipídios na biomassa pode ser favorecido em função das condições de cultivo, tais como salinidade, concentração de nitrogênio, natureza da fonte de carbono. Além disso, lembra a pesquisadora, a biomassa residual da extração do óleo pode ser utilizada para várias finalidades, como suplemento para rações ou para extração de nutracêuticos, produtos de alto valor comercial.
Apesar das inúmeras vantagens, existe ainda o desafio do custo de produção, ainda elevado. A tecnologista, no entanto, se mostra otimista com a nova etapa dos estudos. Além do aumento na produtividade da biomassa em óleo, que é objetivo do trabalho, Cláudia Teixeira aponta para o emprego de fontes de carbono residuais, água do mar (no caso das microalgas marinhas), entre outras medidas diretas, que podem tornar o cultivo de microalgas para produção de biodiesel economicamente atrativo.
Instituto Nacional de Tecnologia (INT)
A tecnologia para produzir biodiesel a partir da biomassa de microalgas ganhou impulso significativo com um novo projeto dentro do Programa Tecnológico do Biodiesel, criado pelo Ministério da Ciência e Tecnologia no contexto do Plano de Ação em Ciência, Tecnologia e Inovação ( PACTI 2007-2010). Reunindo algumas das principais instituições que trabalham com o tema no país, o projeto Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação em tecnologias para produção e uso de biodieseis derivados de óleos de microalgas pretende, até 2012, estruturar a produção do óleo de microalga em escala piloto, visando estabelecer as bases tecnológicas para a produção industrial do biodiesel desta origem. A corrida tecnológica, que acontece simultaneamente em vários países, tem uma perspectiva animadora: o potencial de produtividade em óleo da microalga, que chega a ser 90 vezes maior do que a soja.
Tendo a Universidade Federal de Goiás (UFG) como executora, o projeto, que receberá cerca de R$ 6 milhões em recursos através da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), centraliza no Instituto Nacional de Tecnologia (INT/MCT) alguns dos seus principais desafios tecnológicos: avaliar a potencialidade produtiva de diferentes espécies de microalgas em escala piloto, otimizar o processo de separação da biomassa e avaliar os métodos de indução de aumento de teor de óleo nas células, propondo estratégias para viabilizar economicamente a produção.
As pesquisas são realizadas em laboratório, na área de Energia do próprio INT, e em escala piloto em área cedida pela Escola de Química da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). Nos tanques-piloto, serão analisadas as melhores condições de crescimento e melhor produtividade em óleo das microalgas. Aproveitando a biodiversidade local, as espécies de microalgas a serem testadas estão sendo isoladas pelos grupos das universidades federais de São Carlos (UFSCar), da Paraíba (UFPB) e do Espírito Santo (UFES).
Também atuarão no projeto a Universidade Federal do Paraná, que estudará a extração do óleo das microalgas; a UFRJ, responsável pela conversão dos óleos obtidos em biodiesel; o Instituto de Tecnologia do Paraná (Tecpar) e a UFG, que farão a caracterização e controle de qualidade do biodiesel; e a Universidade de Lavras, que estudará os co-produtos obtidos.
Estudos pioneiros
Desde 2003, o INT desenvolve pesquisas com microalgas, sob a liderança da tecnologista Claudia Maria Luz Lapa Teixeira. A partir de 2005, teve início o estudo das possibilidades de produção de biodiesel a partir do óleo extraído desta biomassa. Esses resultados iniciais geraram o primeiro trabalho publicado no país sobre o tema e foram apresentados no 1º Congresso da Rede Brasileira de Tecnologia de Biodiesel, em 2006.
Em parceria com a Fundação Mokiti Okada, o Instituto depositou o pedido de patente de um novo sistema de agitação para o cultivo de microalgas, o sistema BBA (bombeamento por borbulhamento de ar). A inovação gerou resultados de produtividade três vezes superior à produção comercial da microalga, hoje utilizada em fármacos e complementos alimentares. O sistema também foi testado em escala de 1 mil litros com excelente produtividade de microalga candidata à produção de biodiesel.
“Nossa próxima ação é aumentar a escala da pesquisa para 30.000 litros, e avaliar os cultivos de microalgas. Com os nossos estudos, esperamos desenvolver processos inovadores para a cadeia de produção de biodiesel, utilizando microalgas como matéria-prima.”, declara a química com doutorado em Ciências Biológicas, Cláudia Teixeira.
Em relação aos vegetais superiores, as microalgas apresentam várias vantagens, tais como maior eficiência fotossintética, rápido crescimento, maior produção de biomassa por área, a produção não segue regime de safras, sendo a coleta diária, cultivo em áreas e condições não adequadas às culturas tradicionais. Outro grande trunfo do cultivo destes microorganismos fotossintéticos, explica a tecnologista do INT, é o aproveitamento de resíduos industriais, como o dióxido de carbono (CO2) e efluentes líquidos, ricos em nitrogênio e fósforo. No caso do aproveitamento do CO2 industrial, o cultivo pode trazer o valor agregado do pleito de créditos de carbono.
Na produção de biodiesel ou de óleo craqueado similar ao diesel, a microalga traz a vantagem do elevado aproveitamento de sua biomassa. Em função do alto teor de gordura (lipídios), é possível utilizar em algumas espécies até 68% de sua massa seca.
Segundo Cláudia Teixeira, os óleos contidos nas microalgas apresentam propriedades físicas e físico-químicas semelhantes ao das oleaginosas e o percentual de lipídios na biomassa pode ser favorecido em função das condições de cultivo, tais como salinidade, concentração de nitrogênio, natureza da fonte de carbono. Além disso, lembra a pesquisadora, a biomassa residual da extração do óleo pode ser utilizada para várias finalidades, como suplemento para rações ou para extração de nutracêuticos, produtos de alto valor comercial.
Apesar das inúmeras vantagens, existe ainda o desafio do custo de produção, ainda elevado. A tecnologista, no entanto, se mostra otimista com a nova etapa dos estudos. Além do aumento na produtividade da biomassa em óleo, que é objetivo do trabalho, Cláudia Teixeira aponta para o emprego de fontes de carbono residuais, água do mar (no caso das microalgas marinhas), entre outras medidas diretas, que podem tornar o cultivo de microalgas para produção de biodiesel economicamente atrativo.
Instituto Nacional de Tecnologia (INT)
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