Décio Luiz Gazzoni

Nanocultivo de algas para extração de óleo


Décio Gazzoni - 27 jul 2009 - 15:04 - Última atualização em: 09 nov 2011 - 19:09

Eu pertenço àquele grupo de pessoas que vislumbra grandes oportunidades futuras com o cultivo de algas, que tenha o objetivo de produção de biomassa para diferentes usos. Entre estas oportunidades está o seu aproveitamento para produção de energia, capitaneada pela extração de óleo para produção de biodiesel. A seu favor, o cultivo de algas tem a enorme capacidade de produção de óleo por unidade de área e unidade tempo.

A alta produtividade pode redundar em:
1.    baixo custo por unidade de energia;
2.    capacidade de obter alta produção de biomassa, sem competir com área destinada a alimentos;
3.    balanço energético altamente favorável;
4.    baixa emissão de gases de efeito estufa por unidade de energia produzida.

Atendendo a todos estes quesitos, estaríamos muito próximos do conceito de um biocombustível ideal.

Entretanto, entendo que ainda existem inúmeros gargalos tecnológicos a serem vencidos para que possamos, efetivamente, tirar proveito do cultivo de algas, independente do uso a que se destine. Iniciando pela seleção das espécies e raças mais eficientes, vez que existem milhares de espécies de algas, cada qual com suas particularidades, que necessitam ser estudadas, atentando para o atendimento das condições acima expostas.

No caso específico da produção de bioenergia, um dos desafios que vem sendo anteposto, para a obtenção de biodiesel de algas, é a dificuldade de extrair o óleo produzido pelas diferentes espécies de algas. Pela tecnologia atualmente disponível, é necessário colher e matar as algas para obter o óleo. Um dos problemas decorrentes desta tecnologia é o aumento do custo de produção, reduzindo a sua viabilidade comercial - por vezes inviabilizando o empreendimento.

Isto pode mudar. Encontra-se em desenvolvimento uma nova metodologia de obtenção de óleo de algas, envolvendo pesquisadores do Ames Laboratory (uma parceria entre o Departamento de Energia dos EUA e a Iowa State University) e da empresa Catilin, especializada em nanotecnologia e que está trabalhando com o desenvolvimento de tecnologias de processamento de biocombustíveis. A idéia inovadora é uma tecnologia que permite extrair o óleo de algas sem a colheita tradicional, ou seja, a cultura de algas pode continuar produzindo. Pode parecer coisa de mágico, mas o conceito foi demonstrado nos estudos iniciais, conduzidos em laboratório.

A partir destes estudos básicos, que demonstraram a viabilidade tecnológica do conceito, foi firmado um acordo de desenvolvimento tecnológico para obtenção de um processo comercial de larga escala. O acordo objetiva reduzir o custo e o consumo de energia do processamento industrial de óleo de algas para produção de biodiesel. O prazo do projeto é de três anos e está sendo financiado com US$ 885.000 do Departamento de Energia dos EUA, US$ 216.000 da Catilin e US$ 16.000 alocados pela Iowa State University. O que, convenhamos, é um preço barato por uma tecnologia revolucionária.

O processo, que está sendo chamado de “nanofarming” utiliza nanopartículas para extrair o óleo de algas. A diferença fundamental é que este processo não prejudica o desenvolvimento das algas como outros métodos atualmente em uso, o que ajuda a reduzir tanto os custos de produção quanto a duração do ciclo de produção. Uma vez que o óleo é extraído das algas, um catalisador sólido desenvolvido pela Catilin será utilizado para produzir o biodiesel. Ou seja, a nova tecnologia combina catalisadores e nanotecnologia para superar o gargalo dos processos anteriores.

O cronograma do projeto prevê três fases distintas. A primeira fase é quase exclusivamente biológica e focará na seleção de espécies de microalgas e aprimoramento dos processos de cultivo. Obviamente, a seleção será dirigida para as algas produtoras de altos teores de óleo, e com perfil de ácidos graxos adequado para atender o mercado de energia.

A fase dois se concentrará no desenvolvimento de nanopartículas para remoção do óleo das células das altas e no desenvolvimento dos catalisadores heterogêneos mais apropriados. Finalmente, a última etapa tratará do escalonamento do processo, saindo de uma escala laboratorial para protótipos e, finalmente, para a fase pré-industrial, já em conexão com o mercado de biodiesel.

O que atraiu os três parceiros foi o enorme potencial das algas para produzir óleo. De acordo com o Departamento de Energia americano, as espécies de microalgas que estão sendo estudadas podem produzir cerca de 40.000 litros de óleo por hectare. De posse deste número, foi impossível resistir à tentação de calcular quantos hectares de algas seriam necessários para produzir biodiesel suficiente para substituir todo o diesel consumido nos EUA. Aí cheguei ao número de 3,88 milhões de hectares, que é pouco superior à metade da área de cana do Brasil ou 14% da área de milho dos EUA. Pode parecer um absurdo ou ficção científica. Eu prefiro crer que é a porta de acesso a um novo paradigma de futuro para os biocombustíveis.

Catilin
A Catilin Inc.(www.catilin.com) é uma empresa de base tecnológica que está investindo na pesquisa e desenvolvimento de tecnologias inovadoras para produção de biocombustíveis. Ainda recentemente, a Catilin divulgou o desenvolvimento de uma família de catalisadores heterogêneos que, segundo a empresa, permitem produzir biodiesel de mais alta qualidade e com custo mais reduzido. Ainda de acordo com a empresa, o seu processo permite reduzir algumas etapas do processamento, o que também reduz riscos ambientais e de perda de qualidade do produto final – biodiesel – e do co-produto, a glicerina.

Mais cedo ou mais tarde, o Brasil também ingressará neste mercado. Para quem estiver interessado em se antecipar, e conhecer os detalhes técnicos ou comerciais do processo, seguem os contatos:
Dr. Victor Lin, Ames Laboratory Chemical and Biological Sciences, 001 515-294-3135
Dr. Pamela Mahoney, Catilin, 001 650-854-7236;
Dr. Kerry Gibson, Ames Laboratory Public Affairs, 001 515-294-1405

Décio Luiz Gazzoni é Engenheiro Agrônomo, assessor da Secretaria de Assuntos Estratégicos da Presidência da República.

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