Segunda geração de biocombustíveis: Petrobras desenvolve tecnologia

A Petrobras inicia mais uma etapa no desenvolvimento tecnológico para produção de biocombustíveis. Com o projeto de pesquisa do bioetanol (etanol de lignocelulose) – biocombustível produzido a partir de resíduos agroindustriais – a Petrobras entra na segunda geração de biocombustíveis e contribui para o fortalecimento da vocação natural do Brasil para energias renováveis.

O gerente executivo do Cenpes, Carlos Tadeu da Costa Fraga, e pesquisadores da Petrobras participaram da entrevista coletiva realizada na sede da Petrobras.

Depois da etapa de testes em laboratório, o projeto de produção de bioetanol passa para a fase de testes em escala piloto, por meio de uma unidade experimental instalada no Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Petrobras (Cenpes), na Ilha do Fundão. Desenvolvida em parceria com a empresa brasileira Albrecht, a planta piloto de etanol de lignocelulose é única no Brasil utilizando a tecnologia enzimática.

Para a produção de etanol a partir de resíduos agroindustriais, a planta utiliza um processo de quebra de moléculas com ação de enzimas. O projeto foi desenvolvido pela Petrobras em parceria com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e outras universidades brasileiras. "O trabalho em conjunto da Petrobras com universidades começou em 2004, integrando a experiência acadêmica à capacidade tecnológica do Cenpes nesta área", lembrou a coordenadora do projeto, a pesquisadora Lídia Santa Anna.

De acordo com a pesquisadora, qualquer rejeito vegetal pode ser utilizado na planta experimental, mas o sistema esta ajustado ao bagaço de cana-de-açúcar, por ser o resíduo agroindustrial mais expressivo no país. Outra matéria prima que será utilizada nos testes é a torta de mamona, resíduo amiláceo do processo de produção do biodiesel a partir de mamona.

 A planta experimental é capaz de produzir cerca de 220 litros de etanol por tonelada de bagaço de cana-de-açúcar. Nesta etapa do projeto de pesquisa, os pesquisadores trabalham na otimização deste processo de produção e tem como objetivo alcançar a marca de 280 litros por tonelada de bagaço no mesmo equipamento. Como resultado desta pesquisa, a Petrobras já fez o depósito de dois pedidos de patentes, no Instituto Nacional de Propriedade Intelectual (INPI). Entre elas, destaca-se, como marco, o milésimo pedido de patente depositado pela empresa.

 A planta-piloto de bioetanol de lignocelulose coloca a Companhia na posição de vanguarda em relação aos biocombustíveis de segunda geração, aqueles produzidos a partir de resíduos agroindustriais e que não competem com a produção agrícola voltada para alimentos. A utilização de resíduos como o bagaço de cana-de-açúcar pode aumentar substancialmente a produção de etanol sem aumentar a área plantada, elevando a produtividade do processo já existente pelo aproveitamento de seus resíduos. Desta forma, a produção de biocombustíveis, em futuro próximo, também poderá ser complementar à produção de alimentos. A Petrobras prevê que em 2010 será construída uma planta semi-industrial de bioetanol.

Saiba mais sobre o processo

O processo de fabricação de etanol a partir de resíduos vegetais é dividido em quatro etapas. Na primeira etapa, há o pré-tratamento do bagaço de cana, e neste trabalho  foi adotado o processo de hidrólise ácida branda, onde no reator o resíduo é submetido a quebra da estrutura cristalina da fibra do bagaço de cana e a recuperação de açúcares mais fáceis de hidrolisar.

Em seguida, vem a etapa de deslignificação. É retirada a lignina, complexo que dá resistência a fibra e protege a celulose da ação de microorganismos porém, apresenta grande inibição ao processo fermentativo.

 Na terceira fase, o líquido proveniente do pré-tratamento ácido, rico em açúcares, é fermentado pela levedura Pichia stipitis adaptada para ser utilizado nesta fermentação.

O sólido proveniente da etapa de deslignificação rico em celulose, também é tratado: ele passa por um processo de sacarificação (transformação em açúcares) por meio de enzimas e é fermentado pela levedura Sacharomyces cerevisiae, o mesmo fungo utilizado na fabricação de pães. A Petrobras ainda estuda as enzimas mais eficazes para este processo de fabricação, testando enzimas disponíveis no mercado e pesquisando novos preparados enzimáticos.

Na etapa final, ambos os líquidos provenientes das diferentes fermentações são destilados. O produto desta destilação é o etanol, que possui as mesmas características daquele fabricado a partir da cana em processo industrial.

Outras rotas tecnológicas da Petrobras na área de biocombustíveis

A Petrobras investe, paralelamente, em outras rotas tecnológicas para produção de biocombustíveis. Uma delas é a do H-BIO, processo de hidrogenação para obtenção de óleo diesel através da mistura de óleos vegetais ao diesel de petróleo.

O H-BIO foi testado com sucesso em escala piloto nas refinarias Gabriel Passos (Regap-MG), Alberto Pasqualini (Refap-RS), Presidente Getúlio Vargas (Repar-PR) e Paulínia (Replan-SP). Para aprimorar o desenvolvimento da tecnologia H-BIO, os próximos passos são avaliar as condições para processamento nas demais refinarias da Petrobras e expandir a tecnologia para outras matérias-primas.
 
O biodiesel é outra vertente tecnológica na área de biocombustíveis. A Petrobras testa diferentes matérias-primas para o processo de produção de biodiesel, como  soja, sebo bovino, palma, algodão e mamona. Atualmente, existem duas rotas tecnológicas: a rota óleo, que utiliza como matéria-prima óleos vegetais ou gorduras animais; e a rota semente, cuja matéria-prima são sementes oleaginosas. A Companhia possui plantas experimentais de biodiesel, localizadas em Guamaré (RN), que testam ambas as rotas.

Tanto no processo H-BIO quanto nas rotas tecnológicas de biodiesel, a Petrobras possui pedidos de patente depositados no INPI.