No artigo de janeiro para BiodieselBR.com, Décio Luiz Gazzoni, discute a questão da contaminação microbiana do biodiesel.No artigo de janeiro para BiodieselBR.com, Décio Luiz Gazzoni, discute a questão da contaminação microbiana do biodiesel.
Sabe-se que os biocombustíveis – biodiesel entre eles – são mais higroscópicos e mais facilmente biodegradados que combustíveis fósseis. Sua introdução em proporções crescentes, na matriz de energia para transportes, pode resultar em um aumento significativo da abundância e da atividade de microrganismos, os quais utilizam os biocombustíveis como meio de cultura para sua multiplicação. Esse fenômeno pode causar uma série de problemas, como incrustações resultantes da degradação do biodiesel, aumento da corrosão de aço e outros componentes metálicos, e aumento das cargas de partículas na massa do combustível. A literatura disponível sobre o tema é escassa e até contraditória em alguns aspectos.
A água é essencial para o crescimento microbiano: na sua ausência não haveria formação de colônias. Infelizmente, é muito difícil excluir toda a água durante a rotina de operações envolvendo o biodiesel, especialmente quando é adicionado ao óleo diesel. A razão principal é que o biodiesel, por natureza, é mais higroscópico do que os combustíveis fósseis, embora a capacidade de absorver e armazenar água depende dependa da temperatura ambiente. Quedas de temperatura provocam a separação de fases e o acúmulo de água, a qual se separa do biodiesel.
Preventivo
Devido à presença de água, os tanques de armazenagem têm de ser inspecionados e reparados periodicamente, para evitar vazamentos causados por vários tipos de corrosão. Tanto a corrosão química quanto a microbiológica pode ocorrer quando a água está presente no biodiesel ou suas misturas. Em particular, problemas com corrosão biológica podem ser potencializados na presença de biodiesel, devido à maior biodisponibilidade deste combustível se cotejado com combustível fóssil. Infelizmente, pouco se sabe sobre a resposta das populações microbiológicas na presença de biodiesel, e o processo de corrosão microbiológica, por conseguinte, ainda é difícil de prever e prevenir.
Uma particularidade importante é a formação de biofilmes, ou seja, uma finíssima lâmina que isola uma porção do combustível do restante da massa. Uma característica intrínseca aos biofilmes é que eles inibem a difusão de íons, nutrientes e oxigênio, e, assim, alteram as condições químicas do meio. Por exemplo, mesmo em tanques de combustível contendo oxigênio, as condições na superfície metálica, logo abaixo de um biofilme fino, podem ser anaeróbicas, permitindo o crescimento de microrganismos anaeróbicos, causadores de corrosão.
Resultados de pesquisas
Resultados diversificados sobre ecologia de microrganismos e o crescimento microbiano, em misturas de biodiesel, são encontrados na literatura científica atual, indicando a grande complexidade do tema, relativamente às misturas de diesel fóssil e de biodiesel. A existência de diferentes matérias-primas de biodiesel complica a matriz para a produção de biodiesel, e as propriedades dos combustíveis geram complicações adicionais.
Os estudos sobre degradação durante o armazenamento são escassos. Muitos estudos sobre o tema na realidade têm foco na degradação microbiana para fins de remediação ambiental, em que o processo de degradação é desejável. Além disso, a maior parte destes estudos é baseada em modelos de organismos cultivados em culturas puras, o que é uma simplificação grosseira de cenários reais de tanques de combustível, onde as bactérias e fungos coexistem em grandes e complexas colônias.
Um estudo de biorremediação, em que, propositalmente, foi adicionado excesso de água ao biodiesel demonstrou que os ésteres metílicos dos ácidos graxos do biodiesel são degradados mais rapidamente que a maioria dos componentes de diesel fóssil, corroborando a tese de que o biodiesel é mais facilmente biodegradável.
Alguns estudos apontam para um efeito sinérgico entre os dois combustíveis, de forma que a maior degradação do biodiesel ocorreria em misturas e não com o B100. No entanto, de forma contraditória, outros estudos sinalizam o oposto, ou seja, que a mistura de biodiesel no diesel fóssil não resulta, necessariamente, em aumento na biodegradação do biodiesel. Um estudo específico verificou que misturas até B30 provocam uma diminuição quase linear na biodegradação, de forma que, aumentando o teor de biodiesel na mistura, ocorria uma redução na biodegradação.
Recentemente, um grupo de cientistas coordenado pelo Dr. Gitte Sorensen, do Danish Tecnological Institute investigou o desenvolvimento de colônias de microrganismos em misturas de biodiesel. O estudo mostrou que uma grande variedade de microrganismos está envolvida na degradação do combustível. Foi observado que o crescimento da comunidade bacteriana mudou significativamente quando o biodiesel é misturado ao diesel. Microrganismos aeróbicos e anaeróbicos foram observados nas incubações, apesar do arejamento atingir até 85% da massa da mistura. O fato indica que são formados bolsões na massa da mistura, com condições anaeróbicas, isto é, a formação de biofilmes, como aventado anteriormente.
Décio Luiz Gazzoni é engenheiro agrônomo e pesquisador da Embrapa Soja. Visite o website.