Paulo Anselmo Ziani Suarez

Algas como matéria-prima para biodiesel: desafios tecnológicos para torná-las viáveis


Paulo Suarez - 27 ago 2008 - 15:26 - Última atualização em: 09 nov 2011 - 19:07

Nos últimos doze meses, se tem falado bastante no Brasil sobre a possibilidade de utilizar bioreatores para o crescimento de algas em larga escala com o intuito de se produzir matéria-prima de baixo custo para a produção de biodiesel. Inclusive aqui no nosso site diversas notícias e colunas têm discutido o assunto. Conforme relatos disponíveis na literatura, inclusive descrevi alguns aqui na minha coluna no ano passado, os dados obtidos em laboratório não deixam duvidas do alto potencial de algumas cepas de algas para produção de óleos: chega-se a obter 140 mil litros por hectare/ano. Além da alta produtividade, inúmeras outras vantagens podem ser apontadas, tais como: (i) um ciclo de vida de poucos dias, permitindo colheitas contínuas, o que diminui as necessidades de logística de armazenagem necessárias para o caso de culturas anuais; e (ii) a possibilidade de utilizar como insumo para a fotossíntese das algas o CO2 oriundo de empresas poluidoras, contribuindo, assim para diminuir emissões de carbono dessas companhias.

Como discuti aqui na minha coluna de janeiro passado, a indústria de biodiesel dos Estados Unidos, assim como a nossa, esta operando muito abaixo da sua capacidade devido à falta de óleo de soja e alto custo dessa matéria-prima. Por esta razão, percebem-se nesse país diversas iniciativas de encontrar processos alternativos para a produção de biocombustíveis e também no sentido de se encontrar fontes oleaginosas de baixo custo. Em relação à busca por fontes alternativas de óleos, as algas estão sendo apontadas como a mais promissora. Em fevereiro estive na Califórnia, Estados Unidos, visitando alguns empresários americanos que estão desenvolvendo bioreatores para crescimento de algas em larga escala. Obviamente, após uma conversa introdutória sobre a situação da indústria do biodiesel e a maravilha que são as algas, a primeira pergunta que fiz a eles foi porque os desertos do sul desse país não estão cheios de bioreatores produzindo óleo com alta produtividade e a baixo custo para sustentar a industria de biodiesel. Um deles me respondeu que “ainda existem muitos diabos nos detalhes”. O que ele estava querendo me dizer e que as maravilhas que se obtêm nos laboratórios e plantas pilotos ainda fracassam quando levadas para a produção em larga escala. Ou seja, estamos frente a um excelente processo para produção de matérias-primas, mas ainda não se conseguiu viabilizá-lo tecnicamente.

Dentre os principais “diabos” que o empresário me relatou, gostaria de destacar os seguintes:
a)    existe sempre a possibilidade de ataque de cepas de algas ou outros micro-organismos selvagens não produtores de óleos, ou que o produzem em menor quantidade ou com composição indesejada. Quem tem uma piscina em casa e a trata conhece bem o quão difícil é evitar o aparecimento de algas e micro-organismos, o que usualmente é controlado com muito algicida e cloro. No entanto, no bioreator não se pode lançar mão desses recursos, pois iria inviabilizar o cultivo das algas desejadas! Como alternativa, pode-se fechar o reator, o que aumenta muito o custo e não impede um ataque por invasores que venham misturados com os insumos usados no processo;

b)    necessidade de se manter constante os diversos parâmetros de processo, tais como temperatura, pH e concentração dos nutrientes. A alteração desses parâmetros pode levar a uma queda acentuada na produção e mesmo a uma morte total do cultivo;

c)    os nutrientes necessários para o crescimento das algas, além do CO2, são bastante caros. Uma alternativa atraente é o uso de esgotos urbanos e outros efluentes líquidos ricos em matéria orgânica e sais minerais. No entanto, é muito alto o risco de contaminação do sistema com cepas de micro-organismos selvagens e também de produtos químicos agressivos para cepas das algas desejadas boas;

d)    após o crescimento das algas, deve-se proceder à colheita, que significa separar esses organismos unicelulares e microscópicos do meio de cultura, não havendo ainda tecnologia adequada disponível. Dentre as soluções mais freqüentes, estão as membranas, que são caras e entopem com facilidade, e os agentes floculantes, os quais são muito eficientes para precipitar as algas mas que contaminam o material com alumínio que deve ser retirado depois;

e)    após isolar as algas se deve retirar o óleo, sendo para isso necessário romper a parede celular das mesmas, motivo pelo qual não é possível utilizar os processos usuais de extração. De fato, processos mais arrojados estão sendo desenvolvidos, como extração com fluidos supercríticos e eletrochoques;

f)    finalmente, o óleo produzido tem alto teor de água e muitas vezes de ácidos graxos livres, o que impede o seu uso direto em processos alcalinos tradicionais de obtenção de biodiesel.

Ainda segundo o empresário, essas dificuldades fazem com que o custo de produção de um galão de óleo a partir do cultivo de algas custe aproximadamente U$ 20, que é muitas vezes superior ao custo a partir da soja (em torno a U$ 3)! Ou seja, ainda falta muita engenharia e pesquisa para viabilizar o processo de obtenção de óleo a partir de algas para abastecer a indústria de biodiesel. Por enquanto, o cultivo de algas tem encontrado mercado viável apenas como suplementos alimentares, havendo diversos produtos no mercado dos Estados Unidos, tais como bebidas e cápsulas!

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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