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O biocombustível que vem da lagoa

Pesquisadores americanos investigam a utilização de microalgas e lentilhas d’água como fonte de energia

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A lentilha d'água recicla o gás carbônico liberado pela queima de combustíveis fósseis

Em busca de alternativas energéticas que sejam pouco poluentes, equipes de duas universidades norte-americanas voltaram-se para o estudo de microalgas e plantas aquáticas. “As microalgas têm potencial para produzir de 3 a 10 vezes mais biomassa que a cana-de-açúcar”, conta em entrevista exclusiva para o NAMU Richard Sayre, da organização sem fins lucrativos New México Consortium (1). A instituição vincula três universidades do Novo México ao Laboratório Nacional de Los Alamos.

A cerca de 3 mil km dali, no estado de Nova Jersey, Eric Lam, da Universidade de Rutgers, investiga a produção de etanol a partir de plantas aquáticas chamadas lentilhas d´água. “As principais distinções da produção de etanol pelas lentilhas d´água são a sua capacidade de limpar águas contaminadas por ações humanas e de não necessitar de terras aráveis”, diz ele.

Lam e Sayre buscam alternativas energéticas de menor impacto no meio ambiente. Atualmente os combustíveis fósseis representam uma parcela grande de nosso consumo de energia. Só em 2012, a procura por petróleo chegou a 89 milhões de barris por dia, segundo a Internacional Energy Association (IEA).

O Brasil apostou no etanol fabricado a partir da cana-de-açúcar como alternativa, mas essa opção também implica em problemas socioambientais, como o esgotamento do solo. Utilizar terra cultiváveis para produzir biocombustíveis pode diminuir oferta de alimentos e, consequentemente, aumentar seu preço.            

Mais energia e menos CO2

As microalgas apresentam diversas vantagens em relação a outros tipos de biocombustíveis, segundo Richard Sayre. O óleo delas extraído é transformado diretamente em combustíveis de alto nível energético, como diesel e gasolina. O etanol de cana-de-açúcar possui teor energético mais baixo.

O pesquisador acredita que o produto fabricado a partir de microalgas possa competir com o petróleo. A previsão, segundo ele, é chegar a uma produção de 57 mil litros de óleo a cada hectare cultivado. “As melhores perspectivas estão no setor de aviação, já que os aviões não podem usar álcool como combustível”, pontua Sayre. “A densidade energética do etanol é a metade da densidade dos combustíveis à base de óleo, o que não é suficiente para mover um avião.”

As algas absorvem o gás carbônico (CO2) do ar, mas Sayre acredita que o ideal seria fertilizar essas algas injetando gás resultante de outras usinas, como as de produção de etanol ou termoelétricas. Desse modo, o CO2 seria reutilizado, em vez de liberado na atmosfera.

O novo combustível ainda não tem viabilidade econômica, apesar de já ser possível produzi-lo em maior escala fora dos laboratórios de pesquisa. Para que sua produção seja viável, segundo Sayre, ainda é necessário triplicar a produtividade e reduzir de 5 a 10 vezes os gastos da extração das algas. Entre os objetivos de sua equipe está o de desenvolver microalgas com maior rendimento energético e maior biomassa.

Altas temperaturas

A equipe de Sayre procura desenvolver microalgas que consigam se adaptar a altas temperaturas, o que tornaria possível uma produção em lagoas fechadas, nas quais haveria menos perda de água e menor gasto com refrigeração. Para controlar o impacto ambiental, o pesquisador diz que só devem ser utilizadas lagoas artificiais, desenhadas para evitar vazamentos e que não interfiram na fauna local. Elas não se adequam a áreas muito frias ou de relevo muito inclinado.

Lentilhas d´água

O combustível produzido a partir de uma planta chamada lentilha d´água (da família das Lemnaceae ) tem vantagens semelhantes ao que é feito a partir de microalgas. Também é cultivado em lagoas e promove a reciclagem de CO2. Existem diferenças que o pesquisador Eric Lam, da Universidade de Rutgers, enumerou em entrevista exclusiva para NAMU.

Primeiramente, a pequena planta é matéria-prima para se produzir etanol, ao contrário das microalgas, que são transformadas em biodiesel.  As lentilhas d’água possuem uma alta taxa de multiplicação, o que faz com que a produção se renove muito mais rapidamente do que os cultivos tradicionais de matéria-prima para o etanol ou alternativas como os biocombustíveis de mamona ou soja.

Purificação de águas

“As lentilhas d´água têm potencial para gerar mais de 100 toneladas de biomassa seca por hectare, a cada dia”, afirma Eric Lam. “É a planta que cresce mais rápido no mundo, com dados de algumas espécies que dobram de massa por dia.”

O principal benefício, segundo ele, é purificar águas residuais, ou seja, que entraram em contato com esgoto, restos industriais e outros tipos de poluição humana. “O cultivo de Lemnaceae recicla águas contaminadas e protege rios e mares da poluição gerada pelos seres humanos. Situações qassim podem ser facilmente encontradas no litoral de Salvador e Recife, por exemplo.”

O professor acredita que o etanol de lentilhas d´água possa substituir o petróleo tanto no setor de combustíveis como na produção de plásticos biodegradáveis. Para atender uma grande demanda, a produção de Lemnaceae , assim como a das microalgas, seria realizada em lagoas artificiais. O ambiente deve ser controlado para evitar danos ambientais e aumentar a produtividade.

A planta já é nativa em diversas partes do mundo que contém lagos, lagoas e rios, mas atualmente a equipe de Lam está procurando criar espécies que se adaptem a maior variedade de ambientes. Também pesquisa métodos para identificar espécies próximas mais fortes e com maiores níveis de carboidratos e proteínas. São passos importantes para atrair empresas a investir nas lentilhas d´água.

Lam acredita que em um futuro próximo já será possível comercializar o biocombustível. Sua estimativa é de que um financiamento de US$ 100 milhões poderia resultar, em cinco anos, em uma lagoa de demonstração de 100 hectares, capaz de gerar 2 mil toneladas de etanol.

Brasil produzirá biocombustível de algas

Recife (PE) irá receber a primeira base brasileira de produção de combustível a partir de microalgas. A See Algae Technology Brasil (SAT-BR), subsidiária de uma empresa austríaca, instalou-se em local próximo a usinas de etanol para reciclar o CO2 produzido por elas.

“O Brasil é o país com o maior potencial para produção de algas a partir da tecnologia da empresa”, explicou o diretor de planejamento da SAT, Rafael Bianchini, em entrevista a NAMU. “Um elemento-chave de nosso processo produtivo, chamado prisma solar, é capaz de capturar a luz do sol e transferi-la por meio de fibras óticas até o interior de nossos biorreatores. O território brasileiro tem áreas de grande insolação e é ideal para receber fazendas de algas em larga escala”, aposta.  

Referências

SCHOOL OF ENVIRONMENTAL AND BIOLOGICAL SCIENCES RUTGERS.The Second International Conference on Duckweed Research and Applications. 2013. Disponível em:<  http://duckweed2013.rutgers.edu/duckweed-2013-conf-program.pdf > Acesso: 08 de nov de 201

NEW MEXICO CONSORTIUM.Sayre´s Research Team. Disponível em:<http://newmexicoconsortium.org/research/plants/sayre/> Acesso: 08 de nov de 2013