Elas
têm estruturas mais simples e se reproduzem em velocidades muito
maiores do que as dos outros vegetais. Essas características colocam as
microalgas e as pequenas plantas aquáticas da família das Lemnaceaes na
fronteira das pesquisas sobre novas fontes de biocombustíveis.
Especialistas nessas duas matérias-primas apresentaram resultados de
seus estudos no 2º Congresso Pan-Americano sobre Plantas e Bioenergia,
que termina nesta quarta-feira, em São Pedro (SP).
O caráter sustentável da produção de algas, que têm grande capacidade
de aborver dióxido de carbono (CO2), foi ressaltado por Richard Sayre,
diretor do Instituto Erac para Combustíveis Renováveis, em Saint Louis,
Estados Unidos. Mantido pela iniciativa privada, o Erac é um dos maiores
centros mundiais de pesquisas em plantas, reunindo 170 pesquisadores e
95 PhDs.
Sayre apontou a importância de se investir em fontes renováveis de
energia que forneçam combustível em forma de óleo, como é o caso das
algas.
– A gasolina pode ser substituída por etanol, porém outros
combustíveis e produtos derivados de petróleo dependem de
matérias-primas baseadas em óleo –, afirmou.
Por esse motivo, somente metade do petróleo usado no mundo poderia
ser substituído por etanol. Além disso, o óleo, segundo o pesquisador,
contém o dobro da densidade energética do etanol.
Ao se comparar fontes de biodiesel, as algas também apresentam uma
produtividade muito superior às das demais matérias-primas, segundo
Sayre. No estudo do Erac, as algas produziram 58.700 litros de óleo por
hectare de cultivo, contra 5.950 litros de óleo de palma, a segunda
colocada.
– Essa é uma estimativa modesta, que considera a extração de 30% de
óleo da biomassa, mas podemos extrair até 70% elevando a produtividade
para 136.900 litros de óleo por hectare –, afirmou.
Além disso, as algas não possuem tecidos heterogêneos, como folhas,
galhos e raízes, o que facilita um dos maiores obstáculos da obtenção
dos biocombustíveis de plantas: a quebra da parede celular.
Outra vantagem apontada pelo pesquisador é o alto teor de óleo das
células das algas, que podem apresentar até 50% de lipídios não polares,
mais fáceis de serem quebrados, e possuem de 10% a 45% mais energia do
que as matérias-primas obtidas de carboidratos.
O especialista norte-americano propõe também que as algas sejam
aplicadas na solução de outro problema das grandes cidades: o tratamento
de esgoto. Algas capazes de decompor matéria orgânica poderiam ser
cultivadas em estações de tratamento. Além da limpeza da água, o cultivo
produziria biodiesel e absorveria uma boa parte do CO2 da atmosfera.
No exemplo de Sayre, o tratamento de esgoto de uma cidade como Nova
York produziria 10 milhões de litros de biodiesel de algas por ano e
absorveria 40% do CO2 emitido por uma termelétrica de 200 MWh movida a
carvão.
– Também haveria ganhos adicionais com a produção de metano e de produtos para ração animal –, completou.
O desafio da equipe do Erac está em desenvolver melhorias genéticas a
fim de aprimorar a conversão de energia solar no interior das células.
Essa conversão depende do tamanho de estruturas chamadas de complexo
LHCII. Por serem muito grandes, essas estruturas recebem mais energia do
que conseguem processar e o excedente (cerca de 60%) acaba sendo
desperdiçado.
A viabilidade econômica da produção de biodiesel de algas foi
conquistada ao longo dos anos graças aos avanços obtidos em pesquisa.
– Hoje, conseguimos produzir biodiesel de algas ao custo de US$ 2 por
galão, sem subsídio algum do governo. Há três anos, esse mesmo galão
custava US$ 100 –, comparou.
A menor planta do mundo capaz de produzir flores é outra fonte
promissora de biocombustível, de acordo com o professor Eric Lam, do
Departamento de Biologia e Patologia Vegetal da Universidade do Estado
de New Jersey – Rutgers, nos Estados Unidos.
Conhecidas no Brasil como lentilhas d’água, as plantas da família
Lemnaceae são capazes de se reproduzir sobre água doce ou salobra. São
cinco gêneros e 40 espécies conhecidas que se espalham em regime perene
por praticamente todo o planeta, com exceção das regiões desérticas e
polares.
Nos Estados Unidos, elas são chamadas de duckweeds (“erva de pato”),
por servirem de alimento às aves aquáticas que aproveitam as estruturas
ricas em gordura, proteínas e amido da planta.
Assim como as algas, as lentilhas d’água se reproduzem com velocidade muito maior que a dos demais vegetais.
– Os exemplares da espécie Wolffia microscopica dobram de quantidade a cada 30 horas –, disse Lam.
Essa proliferação se deve ao fato de as Lemnaceaes se propagarem
principalmente de maneira assexuada, produzindo clones genéticos. Outra
diferença é que essas plantas aquáticas são extremamente pobres em
lignina, macromolécula responsável pela defesa imunológica, pelo
transporte de água e nutrientes e, especialmente, pela estrutura física
da planta, conferindo-lhe suporte mecânico.
Lam especula que a pouca concentração de lignina nas lentilhas d’água
seria um fruto da adaptação desses vegetais ao habitat aquático, no
qual não seria necessária igual rigidez.
A baixa presença de lignina é uma considerável vantagem na fabricação
de biocombustível, pois quebrar essa molécula tem sido um dos maiores
desafios da pesquisa em combustíveis de origem vegetal.
De maneira similar às algas, as Lemnaceaes têm a capacidade de
recuperar águas contaminadas, uma vez que reduzem coliformes, absorvem
metais pesados e consomem parcelas consideráveis de nitrogênio e
fósforo. Elas também têm um papel importante no ecossistema ao estimular
a presença de anfíbios e de outros animais aquáticos.
Em uma experiência realizada em uma fazenda de porcos nos Estados
Unidos, o professor Jay Cheng, da Universidade do Estado da Carolina do
Norte, conseguiu em 12 dias eliminar completamente altas concentrações
de nitrogênio e potássio que a criação emitia no lago da fazenda apenas
com aplicação de lentilhas d’água.
O mesmo experimento utilizou as plantas na produção de combustível e
obteve uma produtividade cinco vezes maior por unidade de área cultivada
em comparação com o etanol obtido do milho.
A planta ainda pode ser obtida em regiões em que ela se prolifera
como invasora. Lam apresentou dois exemplos, um no lago Maracaibo, na
Venezuela, e outro em Nova Jersey, nos Estados Unidos. Em ambos, as
Lemnaceaes ocuparam quase toda a superfície dos lagos, prejudicando o
ecossistema.
– As autoridades locais vão adorar se você se dispuser a retirar
essas plantas dos lagos. É uma fonte abundante e gratuita para o
produtor de biocombustível –, disse Lam.
Segundo ele, algas e Lemnaceaes são fontes por excelência de
biocombustível, pois, além de recuperar águas contaminadas e absorver
CO2, elas não competem por terras agriculturáveis nem com a produção de
alimentos como milho e soja.
Fonte: [ Correio do Brasil ]
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