Pesquisa da UFPR aumenta em 150% produção de diesel verde com microalgas

Avanço em escala piloto aproxima biocombustível da viabilidade comercial

Uma nova etapa em escala piloto desenvolvida pelo Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustentável (Npdeas) da Universidade Federal do Paraná (UFPR) elevou em 150% a produção de diesel verde a partir da microalga Tetradesmus obliquus. O avanço, que permite a obtenção de um combustível com propriedades similares ao diesel de petróleo e compatível com motores convencionais, marca uma transição importante da escala laboratorial para a viabilidade comercial do biocombustível.

Vista pelo microscópio, a microalga aparece como um amontoado de losangos verdes vibrantes. Isso porque, apesar de ter somente uma célula, essa alga costuma formar colônias de quatro a até oito células. O formato esconde um superpoder que a biotecnologia começou a investigar há cerca de 80 anos. A microalga consegue transformar resíduos em hidrocarbonetos puros, os compostos orgânicos usados como combustíveis, que motores convencionais conseguem aproveitar sem necessidade de modificação mecânica.

A dificuldade de produção em grande escala tem sido um dos entraves do diesel de microalgas. Os outros são o custo de produção, que hoje supera em mais de 30 vezes o preço dos combustíveis de petróleo, o gasto energético e a necessidade de refino especial. Segundo os pesquisadores, a projeção é que as reduções mais drásticas de custo de produção para o diesel com base de microalgas ocorram daqui a dez ou 15 anos. O motivo pelo qual tem sido chamado de diesel verde, e não biodiesel, é porque pode ser usado puro no motor da mesma forma que o combustível fóssil.

O consolidado dos estudos de viabilidade das microalgas como biocombustível foram destacados recentemente pela editora Springer Nature, no livro Microalgae horizons, editado por pesquisadores do Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustentável (Npdeas) da UFPR. São eles Ihana Aguiar Severo, Juan Carlos Ordóñez, André Bellin Mariano e José Viriato Coelho Vargas. Na obra, os autores mencionam o uso de fotobiorreatores fechados e compactos como o estado atual da tecnologia.

A base para essa afirmação está no avanço na escala de produção de diesel verde que foi registrado pelos laboratórios do Npdeas. Os resultados da pesquisa foram publicados anteriormente no periódico Journal of Environmental Management por parte dos editores do livro. Por meio da melhoria de processos, o grupo conseguiu elevar em 150% a produção laboratorial de diesel com base de microalgas. Isso significa uma transição da produção em escala de laboratório (também chamada de escala de bancada) para uma em escala piloto industrial.

A escala piloto é um estágio de transição até se chegar a um produto para comercialização. Também aproxima a pesquisa acadêmica da realidade de uma planta de produção industrial. Assim, com esse passo, o Npdeas ajuda a dar um norte científico e para políticas públicas a fim de que o diesel verde de microalgas se torne um produto viável. “Para que esse tipo de biocombustível se torne uma alternativa competitiva aos combustíveis fósseis tradicionais, precisa ser produzido em quantidade industrial. Na UFPR, estamos na frente nesse tipo de pesquisa no Brasil, especialmente no que diz respeito à aplicação em escalas maiores”, avalia Ihana Severo, pesquisadora de pós-doutorado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais (Pipe) da UFPR, ao qual o Npdeas é vinculado.

A capacidade energética do óleo de microalgas está na mesma faixa do diesel fóssil. O óleo é composto principalmente de alcanos (parafinas) e alcenos (olefinas). Esses são compostos que formam misturas de cadeias de carbono curtas (C6–C12, similares à gasolina) e cadeias longas (C13–C20, similares ao diesel fóssil). Para ser considerado combustível, um composto precisa liberar uma quantidade de energia adequada quando entra em combustão nos motores. Por litro, o diesel contém mais energia (maior densidade energética) do que a gasolina, por isso é usado em veículos pesados. O estudo demonstrou que o poder calorífico do óleo de microalgas se enquadra na faixa típica do diesel de petróleo. “Isso garante que ele pode ser usado como substituto sem comprometer o desempenho dos motores, pois oferece uma capacidade energética similar”, explica Iago Costa, doutor pelo Pipe e um dos autores do artigo.