Combustíveis feitos de algas?

Quem sabe daqui a uma década você não vá ao posto de gasolina e peça para o frentista encher o tanque do seu carro com combustível a base de algas?! Isso pode ser possível, e o melhor, sem utilizar uma gota de petróleo, bastante poluente, cada vez mais escasso e que já motivou inúmeras disputas armadas.  

Essa alternativa é apresentada pelo professor da Escola de Sistemas de Informação da IMED, Dr. Lauro André Ribeiro.

Atualmente é consenso que a produção atual e os hábitos de consumo são insustentáveis ??a médio e longo prazo. Isto é também verdade quando se considera a produção e consumo de energia, um dos pilares das sociedades desenvolvidas modernas. Vivemos em um mundo onde os combustíveis fósseis, em especial o petróleo e o carvão, ainda são a principal fonte de energia para atender as necessidades mundiais. Estas fontes de energia têm um significativo impacto ambiental, devido a sua exploração e utilização, contribuindo para a poluição e as mudanças climáticas.

No futuro, cada vez mais, problemas de custo e oferta desses combustíveis fósseis acarretarão problemas econômicos, políticos e sociais mais significativos, já que os combustíveis fósseis são muito dependentes do contexto geopolítico, o que levará à volatilidade do preço destes combustíveis. Esta volatilidade é um grande problema para a maioria dos países que são dependentes das importações para satisfazer as suas necessidades energéticas, pois ameaça a segurança energética dos mesmos.

Devido a estas razões, muito esforço tem sido colocado em pesquisa e desenvolvimento de energias renováveis, tentando encontrar e desenvolver alternativas para os combustíveis fósseis. No contexto europeu, para citar um exemplo, a União Europeia (UE) tem objetivos muito ambiciosos até 2020, que são conhecidos como 20/20/20. As metas definidas são para reduzir a utilização de energia primária em 20%, aumentar a quota de energias renováveis ??no mix final de energia em 20% e reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 20% até 2020, em relação às emissões de 1990.

No setor de energia para os transportes, no entanto, ainda estamos longe de uma realidade mundial movida a partir de fontes renováveis, na qual o panorama é amplamente dominado pelos derivados do petróleo (cerca de 95%). Outro aspecto preocupante é de que o uso global de energia no transporte está aumentando rapidamente ano após ano, especialmente nas economias em desenvolvimento como China, Índia e Brasil. Portanto, espera-se que as emissões de CO2 provenientes do setor dos transportes continuarão a subir. Por essa razão, há um forte interesse de empresas e governos para promover o desenvolvimento de matérias-primas renováveis para uso nos transportes.

E é aqui que as algas entram em cena!

Dentre as diversas opções de matérias-primas para desenvolver diferentes tipos de biocombustíveis, está sendo dada muita atenção para as microalgas. Esta é uma classe de organismos fotossintéticos, com mais de 30 mil espécies conhecidas que podem crescer numa grande variedade de ambientes e condições, incluindo água salgada. Elas são mais eficientes na produção de energia, exigindo uma área de terra de 49 a 132 vezes menor quando comparada a culturas de soja ou de colza, que atualmente são utilizadas como matérias-primas para a produção de biodiesel. Além disso, elas podem ser colhidas diariamente ou em poucos dias. Geralmente, elas são eficientes na fixação de CO2 e na conversão de energia solar em biomassa.

Além disso, as exigências de cultivo são pequenas, pois a maioria das espécies só precisa de luz, água, CO2, e alguns nutrientes essenciais, tais como nitratos e fosfatos, sem a necessidade do uso de pesticidas ou fertilizantes, conforme ilustrado na figura a seguir. Além disso, o biodiesel e outros biocombustíveis produzidos a partir de microalgas têm propriedades semelhantes ao diesel de petróleo e ao biodiesel produzido a partir de culturas agrícolas de 1ª geração (soja, colza, óleo de palma, etc.).

O processo de obtenção do biocombustível é considerado neutro em carbono se o CO2 liberado na combustão for igual ao fixado durante a fotossíntese das algas, e se toda a energia necessária para processá-las for obtida a partir de co-produtos ou resíduos gerados, evitando a utilização de combustível fóssil.

Abaixo está uma figura explicativa do quê seria necessário para a produção de biocombustíveis de microalgas e alguns possíveis produtos e processos.

Em resumo, os biocombustíveis a base de algas possuem as seguintes vantagens em relação aos biocombustíveis convencionais de 1a geração:

- Capacidade de produção de óleo durante todo o ano e com maior eficiência. Logo, a produtividade de óleo de microalgas é maior em comparação às culturas mais eficientes;

- Possibilidade de produção em água salgada ou misturada (doce e salgada); e em terras não aráveis, o que não afetaria o suprimento de alimentos ou o uso do solo para outros fins;

- Possui um potencial de crescimento rápido e várias espécies têm de 20 a 50% do teor de óleo em peso de biomassa seca;

- No que diz respeito a qualidade do ar, a produção de biomassa de microalgas pode fixar CO2 (1 kg de biomassa de algas é capaz de fixar cerca de 1,83 kg de CO2);

-Os nutrientes para o cultivo (nitrogênio e fósforo, principalmente) podem ser obtidos a partir do esgoto, onde existe uma interessante possibilidade de apoiar o tratamento de águas residuais municipais;

- Microalgas não requerem o uso de herbicidas ou pesticidas;

- As algas também podem produzir valiosos co-produtos, como proteínas e biomassa após a extração do óleo, os quais podem ser utilizados como ração animal, medicamentos, fertilizantes, pigmentos, cosméticos ou ainda fermentados para produzir etanol ou metano para geração de energia;

- O rendimento de óleo produzido pelas algas pode ser significativamente melhorado, pois a composição bioquímica de biomassa de algas pode ser afetada por diferentes condições de crescimento; e

- Possui a capacidade de produzir Bio-hidrogênio.

Mas para que tudo isto seja possível de vivenciarmos no nosso dia-a-dia deveremos esperar por mais alguns anos, já que muitos dos processos necessários para obtenção destes produtos estão em fase de desenvolvimento e pesquisa. Estudiosos desta área acreditam que os biocombustíveis de algas estarão no mercado a partir de 2020, e representarão uma grande parcela dos combustíveis utilizados ao longo das décadas seguintes. 

A maioria das dificuldades ainda presentes para o lançamento desta tecnologia está diretamente ligada ao alto custo do processo e na energia consumida para obtenção do produto final, mas diversos investimentos estão sendo feitos para contornar esses obstáculos.

Enfim, talvez tenhamos um substituto sustentável para o petróleo, cessando com as recorrentes guerras por energia, a insegurança energética dos países e a extração e queima desenfreada do petróleo.

LauroAndré Ribeiro.

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