Biodiesel de microalgas: avanços e desafios

Abstract

Recebido em 18/5/12; aceito em 17/9/12; publicado na web em 6/2/13 BIODIESEL FROM MICROALGAE: PROGRESS AND CHALLENGES. Microalgae biomass has been described by several authors as the raw material with the greatest potential to meet the goals of replacing petroleum diesel by biodiesel while not competing with arable land suitable for food production. Research groups in different countries are seeking the most appropriate production model for productivity, economic viability and environmental sustainability. This review focused on recent advances and challenges of technology for the production of biodiesel from microalgae, including the procedures used to obtain biomass.Keywords: bioenergy; biomass; microalgae. INTRODUÇÃOAs projeções do U. S. Energy Information Administration (EIA), publicadas no relatório International Energy Outlook 2010, mostram que o consumo mundial total de energia comercializada aumentará em 49% entre 2007 e 2035.1 O estudo mostra que, dentre as fontes de energia, as renováveis terão o mais acelerado crescimento do consumo no período, atingindo 2,6% ao ano. Tendência de alta nos preços do petróleo, preocupação com os impactos ambientais oriundos da utilização de combustíveis fósseis, bem como fortes incentivos governamentais para o aumento da utilização de energias renováveis em muitos países justificam as perspectivas para a expansão das fontes renováveis em todo o mundo. 1Eventos recentes têm intensificado o debate acerca da matriz energética mundial. Desde o final de 2010, é crescente a instabilidade política em países da região conhecida como mundo árabe, importante fornecedora de petróleo do mundo. Tensões decorrentes dos movimentos contra governos autoritários naquela região têm conduzido à instabilidade no fornecimento de petróleo por esses países. 2Os riscos associados a um acidente nuclear de grandes proporções, decorrente das catástrofes naturais ocorridas no Japão em março de 2011, reduziram as expectativas quanto à possibilidade de intensificação do uso da energia nuclear como uma estratégia na mitigação das emissões de gases intensificadores do efeito estufa antrópico da matriz energética mundial.Os combustíveis derivados da biomassa assumem papel importante neste cenário. Dentre os combustíveis renováveis mais promissores destaca-se o biodiesel, uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos, produzido pela reação de um óleo ou gordura com um álcool, na presença de um catalisador. O biodiesel pode ser usado puro ou em misturas com o diesel em motores ciclo diesel, sendo, em alguns aspectos, comparativamente menos poluente que o diesel.3

Biorremediação De Efluentes Por Meio Da Aplicação De Microalgas – Uma Revisão

“…vegetais superiores, além de serem capazes de utilizar tanto carbono orgânico quanto inorgânico. 9 Além disso, produzem grandes quantidades de proteínas, óleos e demais compostos de interesse, sendo que no contexto de biorremediação, muitas de tais substâncias estão inseridas nos processos de biossorção. 10…”

Avaliação dos efeitos causados pelas diferentes condições de cultivo nas microalgas scnedesmus sp. E chlorella sp. Mediante a potencialização de teor lipídico

“…De acordo com Chen et al, (2015) O sistema fechado ou sistema "indoor" (espaço fechado) empregado para o cultivo de microalga é comumente chamado de fotobiorreator mais adequados ao controle de variáveis, apesar do custo elevado, apresentam vantagens em relação ao sistema aberto (Franco, 2013). Dentre elas, podemos citar a redução na contaminação por microorganismos, evaporação moderada, maior reprodutibilidade, controle de temperatura, nutrientes, iluminação e pH, levando a um maior rendimento de biomassa (Espinosa et al, 2014).…”

Otimização de produção de biomassa para extração lipídica utilizando estirpes da microalga Scenedesmus sp.

“…fotobiorreator, mais adequados ao controle de variáveis. Apesar do custo elevado, apresentam vantagens em relação ao sistema aberto(FRANCO et al, 2013).Dentre elas, podemos citar a redução na contaminação por microorganismos, evaporação moderada, maior reprodutibilidade, viabilizando o controle de temperatura, nutrientes, iluminação e pH, induzindo em um maior rendimento de biomassa(ESPINOSA et al, 2014).A utilização de FBR é mais adequada para o cultivo de microalgas, porém é necessário ficar atento a alguns requisitos para maximizar o desempenho, como permitir um maior aproveitamento da luz, e potencializar as trocas gasosas ao longo dos tubos, para que o processo de fotossíntese possa ocorrer de forma equilibrada sem interferir no crescimento celular (QIN; WU, 2019).De acordo com Klein (2015) diferentes tipos de FBR têm sido desenvolvidos para o cultivo de microalgas, os mesmos podem ser descritos em formato de painel, tubulares, montado na vertical ou horizontal, transparentes feitos de vidro, acrílico ou plástico, apresentando vantagens e limitações específicas para cada espécie cultivada (Quadro 01). Vantagens e limitações dos sistemas de cultivo de algas.Fonte: adaptado de Tomas (2016) CONDIÇÕES DE CULTIVO QUE AFETAM O CRESCIMENTO E A PRODUÇÃO DE LIPÍDEOS DAS MICROALGAS Segundo Fontoura (2017) é necessário que ocorra um equilíbrio entre os fatores físicos, químicos e biológicos, tais como a temperatura, iluminação, aeração, pH, concentração de inóculo e dias de cultivo.…”

“…Essas variáveis influenciam diretamente no crescimento e produção lipídica da biomassa algal. Scenedesmus se adapta em condições de pH relativamente neutro a alcalino, embora seja fundamental obedecer limites de variações, pois uma instabilidade do sistema carbonato-pH pode interferir no metabolismo desses microrganismos, podendo ocasionar rompimento na membrana celular(FRANCO et al, 2013).Cepas de microalgas cultivadas em água doce, tem produzido níveis elevados de lipídeos neutros, apresentando um perfil ideal para produção de biodiesel, sendo assim, é necessário que esse inóculo seja devidamente selecionado, optando por amostras que ofereçam máximo teor lipídico extraído de biomassa algal que apresente adaptação otimizada aos padrões de cultivo(SILVA et al, 2019). É importante selecionar a concentração ideal de inóculo para produção de microalgasBorges (2014), otimizando seu processo de cultivo, utilizou em sua unidade experimental reatores com volume total de 3 litros, adicionando 10% e 20% de inóculo de Scenedesmus sp.…”