Não há dúvidas quanto ao potencial das microalgas para aplicação na produção de biodiesel. A quantidade de óleo armazenada por elas é de cinco a dez vezes maior que a obtida com o cultivo de oleaginosas convencionais como a soja. Além disso, é vista como a única matéria-prima capaz de fazer os biocombustíveis a substituírem por completo os combustíveis fósseis em nível mundial. Por isso, pesquisadores do mundo inteiro têm se empenhado em superar os nada desprezíveis desafios que ainda impedem o aproveitamento do óleo de algas na fabricação de biodiesel.
No Brasil, o Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustentável (NPDEAS) da Universidade Federal do Paraná (UFPR) desenvolveu uma tecnologia que pode ajudar a avançar rumo a esse objetivo. Trata-se de um fotobiorreator tubular compacto – equipamento destinado à produção de biomassa de microalgas em ambiente fechado o que permite que elas cresçam sem a necessidade de se injetar CO2 de origem fóssil para acelerar seu crescimento.
“Ele utiliza apenas o gás carbônico proveniente da atmosfera, preservando as características de renovabilidade do combustível”, explica o professor André Mariano, gerente de programas do NPDEAS.
Essa inovação chamou a atenção da gigante francesa do setor automobilístico PSA Peugeot Citröen, que decidiu firmar uma parceria com o NPDEAS visando à produção de biodiesel de microalgas para teste em veículos de passeio movidos a diesel. “A companhia estava em busca de biodiesel de microalgas que não utilizasse CO2 de origem fóssil. E, segundo as informações da empresa, somos o único do mundo a realizar tal processo”, revela Mariano. O fotobiorreator tubular compacto já foi patenteado no Brasil e nos EUA.
Prós e contras
A dispensa da aplicação de CO2 para fomentar o crescimento das microalgas é somente um dos avanços obtidos pelo Núcleo em suas pesquisas. Uma das principais dificuldades para inserir as microalgas na cadeia produtiva do biodiesel reside na coleta do material. O tamanho diminuto das algas unicelulares torna esse processo um bocado árduo e oneroso em função da quantidade de energia gasta para separar a água da biomassa. Segundo o gerente de programas do NPDEAS, estima-se que aproximadamente 25% do custo de produção de biocombustível à base de microalgas refira-se a gastos com a coleta, que envolve despesas com eletricidade, reagentes químicos e manutenção de equipamentos de separação.
Para tentar resolver o problema, os pesquisadores do NPDEAS estão apostando numa mistura de processos de floculação – que separa as algas da água – seguida por processos de filtração e/ou centrifugação. “Os processos mais eficientes do ponto de vista energético abarcam geralmente floculação seguida pela coleta por filtração, centrifugação, sedimentação ou flotação. Técnicas de separação por ultrassom ainda estão em desenvolvimento”, diz Mariano.
No sistema desenvolvido pelo NPDEAS, a biomassa de microalgas passa por um processo de floculação no qual 95% da água presente na amostra são eliminadas. O material pode, então, ser submetido a dois processos distintos: filtração ou centrifugação.
A filtração tem como aspecto positivo o baixo consumo energético, mas, no entendo, é um processo bastante demorado (em torno de 24 horas). Já na centrifugação, a compensação é justamente o menor tempo para a separação da biomassa. Para atenuar a questão do custo energético envolvido na centrifugação, o NPDEAS usa uma centrífuga simples que, por operar com baixa rotação, apresenta um consumo energético muito menor em comparação com equipamentos similares.
Independente da metodologia usada – floculação+filtração ou floculação+ centrifugação –, a tecnologia desenvolvida pelos pesquisadores do NPDEAS contribui para não só a redução do tempo de processamento do material, como aumento da qualidade da biomassa e diminuição do gasto energético. Pelo menos, é o que garante o gerente de programas do Núcleo.
Custo
Experimentos realizados pelo NPDEAS mostram ainda que as microalagas cultivadas com o uso de fotobiorreatores tiveram uma produção de óleo anual em torno de 1,5 litros/m2 – um volume 25 vezes maior que a do óleo de soja (0,06 litros/m2) e três vezes maior que a do óleo de palma (0,5 litros/m2). Os pesquisadores acham que ainda é pouco. “O sistema está em constante evolução e precisará de mais estudos para atingir potencial teórico apontado pela literatura, que é de 2 a 13,7 litros de óleo por metros quadrados ao ano”, informa Mariano.
Questionado sobre os principais fatores a inviabilizar a produção em larga escala das microalgas para atender o mercado de biodiesel – o custo do cultivo –, o gerente de programas do NPDEAS argumenta que seria possível reduzir os custos adotando sistemas de cultivo em tanques abertos. Contudo, ele ressalta que esses sistemas apresentam muitas desvantagens que podem comprometer a viabilidade das microalgas como fonte de matéria-prima para biocombustíveis. “São passíveis de problemas com contaminação, além de apresentar baixa concentração de células e necessidade de grandes áreas devido ao baixo aproveitamento da luz”, enumera Mariano.
Ainda segundo ele, existem muitos sistemas abertos alcunhados como “eficientes” cujos custos de construção são equivalentes aos fotobiorreatores, porém sem as mesmas vantagens.
Cátia Franco – BiodieselBR.com
