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Agosto 2012


Diesel de alga em escala industrial Diferentes estudos buscam viabilizar o uso do micro-organismo para a produção de biocombustível. Iniciativa brasileira está próxima de começar a produção em larga escala

O biodiesel brasileiro, misturado à proporção de 5% por litro de diesel, emite menos 57% gases poluentes que o combustível e não possui enxofre

A fumaça saída de uma churrascaria ajuda na produção de algas em projeto desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia do Paraná: iniciativa com resíduos atmosféricos

Fonte: Correio Braziliense

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esquisas pioneiras que simplificam a produção de biodiesel a partir de algas colocam cientistas brasileiros e estrangeiros cada vez mais próximos da “fórmula” que tornará, em alguns anos, esses micro-organismos uma opção economicamente viável e ainda mais ecológica de fabricação de

combustível. Uma equipe de cientistas da Universidade de Yale, nos Estados Unidos, descobriu como tornar o processo de transformação da biomassa mais simples e barato que os métodos atuais. No Brasil, uma equipe no Paraná e outra no interior de São Paulo estudam formas de resolver o que

consideram o maior problema na utilização das algas no Brasil: seu cultivo em escala industrial. Na última Conferência Anual de Química e Engenharia Verde, realizada pela Sociedade Americana de Química, a cientista Julie Zimmerman, que lidera a equipe de Yale, apresentou um avanço na


transformação de algas em biocombustível. O novo processo substitui os métodos atuais, compostos por duas fases. Chamado one-pot (pote único, em inglês), ele usa o dióxido de carbono (CO2) em um estado supercrítico e o metanol, ambos a uma temperatura de reação relativamente baixa. Essa forma de produção seria o grande diferencial do método, já que, atualmente, o primeiro passo, que consiste na extração de lipídios das algas, é feito separadamente da conversão das moléculas de gordura em biodiesel (processo conhecido como transesterificação), a segunda fase. Abordagens anteriores com substâncias supercríticas propuseram

a utilização de metanol ou etanol, mas a cientista afirma que a vantagem do dióxido de carbono é a possibilidade de trabalhar em temperaturas mais baixas e exigir um consumo menor de energia. Outro aspecto positivo está no ajuste do CO2 supercrítico para extrair apenas componentes específicos de óleos de algas, poupando tempo e recursos, o que não é possível com os solventes convencionais. “A ideia seria sermos capazes de colocar algas em um reator e obtermos biodiesel a temperaturas abaixo de 100°C, usando um sistema único. Além disso, a utilização do dióxido de carbono supercrítico como um solvente alternativo para a ex-

tração de lipídios de algas já é uma novidade”, detalha Zimmerman. Nos experimentos, as algas são posicionadas em um recipiente em que o CO2 supercrítico dissolve e extrai lipídios, especificamente os triglicerídios. Após a extração, acontece a transesterificação, feita com um catalisador (substância que estimula uma reação química, sem ser consumida por ela). Os pesquisadores estão experimentando vários tipos de catalisadores comercialmente disponíveis e insolúveis na mistura. “Queremos desenvolver o processo ao ponto que possa ser usado em uma unidade de produção de biodiesel, mas é ainda um longo caminho até estarmos próxi-

Na UFSCar, os pesquisadores usam resíduos industriais na produção do biocombustível


mos desse estágio. Nós ainda precisamos otimizar o sistema e descobrir os detalhes que vão informar o projeto de processo adequado”, diz a norte-americana

rioso do projeto é que ele utiliza a chaminé de uma churrascaria no processo. A fumaça emitida é desviada para um fotobiorreator, equipamento no qual é realizado o crescimento dos organismos. Churrascaria Para o pesquisador, hoje, a O pesquisador do Instituto de Tec- produção de biodiesel não é tão innologia do Paraná (Tecpar) Ander- teressante por estar ligada à soja. son Sakuma considera o estudo De acordo com Sakuma, o aumenimportante, mas afirma que a to da produção do combustível deprodução de biocombustível já faz penderia de uma maior produção parte do cotidiano técnico brasilei- da leguminosa, o que, segundo ro. “O maior problema no Brasil ele, poderia acarretar no crescinão é a produção do óleo, mas a mento do desmatamento de áreas biomassa de que precisamos para verdes (leia Para saber mais). “A que o óleo seja extraído. Precisa- microalga produz muito mais óleo mos das microalgas, mas de onde e é extremamente viável”, garante. tirar? Uma coisa muito complexa Outra iniciativa para o aproveitaé o meio de cultivo. É necessário mento de resíduos para o cultivo colocar produtos químicos para de algas voltadas à produção do a alga se alimentar”, esclarece. biodiesel vem da Universidade Como a maioria das algas faz a Federal de São Carlos (UFSCar). fotossíntese consumindo o CO2 O professor Reinaldo Gaspar Basdisponibilizado no ambiente, por tos desenvolve um dos trabalhos exemplo, Sakuma e sua equipe mais próximos da obtenção de construíram os primeiros pro- biodiesel a partir de microalgas tótipos de um dispositivo que e cianobactérias em larga esutiliza o resíduo atmosférico cala. Para isso, seu grupo de pespara cultivar microalgas. O cu- quisa utiliza águas residuais de

Produção experimental de biodiesel de algas nos EUA: busca por técnica mais simples

efluentes industriais tratados para a produção da biomassa. Como estão localizadas no interior de São Paulo, na cidade de Araras, essas águas são originárias da indústria da cana-de-açúcar, produtora de etanol e açúcar. “É o resíduo de um biocombustível que pode gerar outro. Pode ser que esse tipo de cultivo também gere uma redução de custo, já que não é necessário preparar um meio para produzir a biomassa. Aproveitamos um resíduo que está disponível. Ainda estamos em uma escala de laboratório. Devemos passar para a escala piloto de 1 mil litros no próximo semestre”, adianta Bastos. O projeto tem financiamento de empresas do setor privado e deverá ser finalizado em 2013. A ideia é que o processo seja escalonado para uma usina e, depois da produção do etanol, a biomassa seja cultivada a parte.

Nem líquido nem gás Um fluido é considerado supercrítico quando a pressão e a temperatura são elevadas até que alcancem um nível acima do ponto crítico (condição específica de temperatura e de pressão acima da qual não se pode mais diferenciar as fases da matéria). Desse modo, já não se trata de um líquido ou de um gás, mas de uma substância que tem propriedades entre os dois estados. O CO2 supercrítico é usado em vários processos industriais, incluindo a descafeinação de café e a produção de medicamentos.


Biocombustíveis colocam o Brasil entre os menores emissores de CO², sem considerar queimadas Fonte: Abiove

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studo da União Europeia sobre emissões globais de CO² no uso de combustível fóssil e produção de cimento, publicado no dia 18 de j u lho, mostra que o Brasil está muito b e m n a foto e colhe o s frut o s d o seu exitoso program a d e b i o c o m bustível iniciado nos anos 1970 com o Proálcool e diversificado com a implantação do programa brasileiro de biodiesel, há cinco anos. O relatório europeu foi elaborado com base em dados de consumo de energia de 2009 a

2011. As estimativas são também baseadas nos dados de produção de cimento, cal, amônia e aço, e sobre emissões por países, de 1970 a 2008. A avaliação exclui emissões de CO² derivadas de desflorestamento e queimadas. Os números brasileiros de emissão absoluta, per capita ou por unidade do PIB, são muito baixos. O Brasil tem uma das

matrizes de energia mais limpas do planeta e se destaca no consumo de biocombustíveis, com volume próximo ao alcançado pelos 27 países da União Europeia. O Brasil consumiu de biocombustível (etanol e biodiesel), no uso de transporte terrestre, em 2011, 479.400 TJ. A União Europeia consumiu, no mesmo período, 555.120 TJ. Em termos per capita, o Brasil consumiu 2,44 TJ por habitante, mais que o dobro de 1,13 TJ registrada na União Europeia. A explicação para esse bom resultado, além da existência do Proálcool, é que, desde meados dos anos 2000, temos o Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB). Ao longo de cinco anos de mistura compulsória, a produção nacional de biodiesel cres-


ceu a taxas próximas a 25% a.a., saindo de um total de 1,2 milhão de m³ em 2005 para 2,7 milhões de m³ em 2011. Ainda, segundo dados do Balanço Energético Nacional - BEN 2012, elaborado pela Empresa de Pesquisa Energética, atualmente o biodiesel representa cerca de 1% do consumo final de energia no Brasil, levando-se em consideração a obrigatoriedade da mistura de 5% de biodiesel a todo o diesel fóssil consumido internamente. Sinalizando para a continuidade e expansão do PNPB, tem-se atualmente a perspectiva de elevações graduais dos percentuais dessa mistura até o teor de 10% em 2020, fato este que deverá contribuir ainda mais para a diminuição das emissões brasilei-

ras de gases do efeito estufa. Em relação às emissões de CO² per capita, derivadas de uso de combustível fóssil e produção de cimento, o Brasil ocupa a antepenúltima posição em uma lista de 25 países. Os primeiros dez países que mais emitem CO² per capita, segundo o estudo da União Europeia, são Austrália, EUA, Arábia Saudita, Canadá, Rússia, Coreia do Sul, Taiwan, Alemanha, Países Baixos e Japão. O Brasil também tem boa classificação - 13º lugar - no ranking de 25 países no que diz respeito a emissões de CO² por país, derivadas de uso de combustível fóssil e produção de cimento, abaixo de China, EUA, UE (27 membros), Ín-

dia, Rússia, Japão, Alemanha, Coreia do Sul, Canadá, Indonésia e Arábia Saudita. Os cinco principais emissores de CO² no uso de combustível fóssil e produção de cimento são China (participação de 29%), EUA (16%), UE (11%), Índia (6%), Rússia (5%) e Japão (4%). As emissões de CO² por parte dos países da OCDE agora respondem por um terço das emissões globais, a mesma participação da China e da Índia, onde as emissões aumentaram, respectivamente, 9% e 6%, em 2011. Os biocombustíveis contribuem efetivamente para a redução da emissão de carbono, e o Brasil é um exemplo prático da chamada economia verde e suas externalidades positivas.

Foto: Banco de dados


Cientistas querem bioplásticos na cadeia do tanol Fonte: Revista Info

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om a expressiva produção brasileira de etanol, torna-se cada vez mais importante desenvolver novas alternativas de utilização para os subprodutos e resíduos da canade-açúcar. Uma das possibilidades consiste em associar à cadeia produtiva do etanol a fabricação de polihidroxialcanoato (PHA), um plástico biodegradável que pode ser produzido por bacté-

rias a partir do bagaço da planta. Esse foi um dos temas discutidos nesta quarta-feira (25/07), primeiro dia do workshop “Produção Sustentável de Biopolímeros e Outros Produtos de Base Biológica” (Sustainable Production of Biopolymers and Other Biobased Products), realizado na sede da FAPESP. O objetivo do evento de dois dias é reunir a comunidade acadêmica e empresarial

para discutir o desenvolvimento de produtos de base biológica no contexto do uso de recursos não renováveis pela sociedade. O workshop faz parte das atividades do Programa FAPESP de Pesquisa em Bioenergia (BIOEN) e tem apoio do Programa Ibero-Americano de Ciência e Tecnologia para o Desenvolvimento (CYTED), iniciativa intergovernamental de cooperação entre 19


países da América Latina, Espanha e Portugal e do Instituto de Ciências Biomédicas da Universidade de São Paulo (ICB-USP). De acordo com a organizadora do evento, Luiziana Ferreira da Silva, professora do ICB-USP, o Brasil acumula 20 anos de pesquisas sobre o PHA, com bons resultados e uma série de patentes. Uma tecnologia desenvolvida pelo ICB-USP, pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) e pela antiga Cooperativa dos Produtores de Cana, Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo (Copersucar) já foi transferida para uma empresa em São Paulo. Segundo Silva, o PHA é um material sintetizado por certas bactérias a partir de material orgânico. Uma vez extraído das bactérias, gera um polímero que pode ser moldado da mesma forma que os plásticos de origem petroquímica, com a vantagem de ser biodegradável. “Isso permite que se obtenha material com propriedades plásticas ou elastoméricas usando uma bactéria e um material renovável pela agricultura, como a cana-deaçúcar, a soja, ou resíduos. Por ser um plástico biodegradável feito a partir de matéria-prima renovável, o produto adquire interesse ambiental na totalidade de sua produção e aplicação”, disse Silva à Agência FAPESP. Além de serem materiais biodegradáveis, os bioplásticos PHA podem também ser biocompatíveis, isto é, podem ser aplicados sem rejeição no organismo de pessoas e animais. “É uma alternativa interessante para os plásticos de origem petroquímica. Para ter uma ideia da gama de aplicações, basta olhar à nossa volta e contar o número de objetos de plástico que nos cerca”, disse Silva.

O PHA pode ser utilizado para fabricação de filmes plásticos biodegradáveis, por exemplo. “Um grande volume de absorventes e fraldas são revestidos por filmes plásticos. O descarte desses materiais é um problema ambiental grave. Se tivermos um polímero biodegradável que possa substituir o filme utilizado neles, estaremos contribuindo para manter a qualidade do meio ambiente”, explicou Silva. Outro exemplo de aplicação é a fabricação de microcápsulas biocompatíveis contendo medicamentos, ou hormônios, ou a produção de implantes para liberação controlada de fármacos. “Os PHA podem ser usados também para fazer pinos ortopédicos que são degradados pelo nosso organismo e não precisam ser retirados depois da recuperação da lesão”, afirmou. Embora o BIOEN tenha foco em biocombustíveis, os estudos sobre PHA e outros biopolímeros e produtos de base biológica se encaixam na vertente do programa voltada para “Biorrefinarias e Alcoolquímica”. “O bagaço da canade açúcar pode ser usado para produzir energia a partir da combustão, ou para produzir o chamado etanol celulósico. Mas esse etanol não é produzido pela mesma levedura que produz o etanol de primeira geração”, disse Silva. Quando o bagaço é “quebrado”, há uma mistura de açúcares. A levedura que

usa a glicose para fazer etanol não usa a xilose. Ainda que o bagaço seja quebrado e inserido na fermentação, para que a levedura produza o etanol ela utilizará só a glicose, mas não a xilose. “No BIOEN, vários pesquisadores estudam como fazer para que a levedura que produz etanol utilize também a xilose, aproveitando o bagaço. No entanto, outros produtos de base biológica podem ser produzidos a partir da xilose”, disse Silva. Com a produção de PHA, os cientistas querem oferecer uma alternativa para o uso do bagaço. “Se ninguém conseguir que a levedura use a xilose para fazer etanol, teremos alternativas, como fazer bioplásticos. Nossa ideia é que seria possível implantar biorrefinarias, que seriam usinas de álcool associadas a pequenas empresas


que produzam bioplástico, ou outro produto que use a xilose”, destacou. Interação com empresas- De acordo com a professora do ICB-USP, da perspectiva da pesquisa científica, para chegar nesse estágio, será preciso continuar estudando, por exemplo, a modificação de bactérias para que elas produzam diferentes tipos de bioplásticos. Mas, além do ponto de vista estritamente científico, para que se chegue a um processo sustentável será preciso agregar profissionais de outras áreas e aprofundar a interação com o setor industrial. “Um dos gargalos consiste em controlar a composição dos bioplásticos. Mas não podemos trabalhar apenas na bancada do labo-

ratório, sem contato com o setor produtivo. Por isso trouxemos empresas para o workshop. Para que os processos sejam aplicáveis em larga escala, temos que interagir com elas e levantar problemas como a questão de biossegurança, das propriedades do plástico e da sustentabilidade”, disse Silva. “Precisamos nos associar às empresas para entender quais são suas demandas e trabalhar em conjunto. Não é da nossa competência fazer análise econômica, ampliação de escala, análise do mercado, por exemplo”, disse. Ao mesmo tempo que buscam ampliar a interação com as empresas, os cientistas procuram usar todas as ferramentas dis-

poníveis para desenvolver bons microrganismos produtores de polímeros. Segundo Silva, os estudos incluem o silamento de novos microrganismos, a produção de novos mutantes, a realização de metagenômica, de engenharia metabólica e de engenharia sintética, por exemplo. “Temos que testar tudo o que for possível para termos diferentes polímeros, com diferentes composições, resultando em diferentes propriedades, que possibilitam amplas aplicações. Estamos fazendo todos os esforços possíveis – científicos e industriais – para atingir um nível de polímeros biodegradáveis alternativos e sustentáveis”, afirmou.

Brasil terá 1ª usina de biodiesel de algas marinhas em 2013 Fonte: Folha de São Paulo

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ma usina de biocombustível à base de algas marinhas será construída no Brasil no final de 2013. A primeira “fazenda de algas” será instalada em Pernambuco, em uma plantação de cana-de-açúcar que produz etanol. O projeto vai custar US$ 9,8 milhões (aproximadamente R$ 20 milhões) e produzir anualmente 1,2 milhão de litros de diodiesel de algas. A usina vai utilizar CO2 retirado das chaminés da indústria que processa a cana-deaçúcar e reduzindo as emissões do gás para o meio ambiente. “O CO2 acelera o processo de fotossíntese das algas, que têm um forte componente oleoso que produz

e gera o combustível”, diz Rafael Bianchini, diretor da subsidiária brasileira da empresa austríaca SAT, que desenvolveu o projeto. Ele diz que o objetivo é aproveitar a grande emissão de carbono desperdiçado na produção de etanol de cana e “transformar o CO2 das indústrias de um passivo em um ativo”. “Para cada litro de etanol produzido, é liberado um quilo de gás carbônico para o ambiente. Vamos aproveitar este CO2 por meio de um mecanismo para alimentar a nossa fazenda”, diz. Serão usados 5% das emissões da usina de cana na primeira etapa do processo.

“Nossa missão é tentar chegar a zero carbono [capturar 100% da emissão de CO2]”, disse ao jornal “O Globo” Carlos Beltrão, presidente do grupo JB, que comprou a primeira usina de algas. Bianchini diz que o combustível de algas aguarda a autorização da ANP (Agência Nacional do Petróleo). O Brasil é o segundo maior produtor de biocombustíveis do mundo, atrás apenas dos Estados Unidos. No país, o biodiesel é produzido principalmente a partir da cana-de-açúcar e da soja. Em menor medida, é feito também com milho, palma, gordura animal e semente de linhaça.


Borra de café é ótimo biocombustível Fonte: Revista Info

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café é uma excelente fonte energética e isso os apreciadores já sabiam. Só não sabiam que ele pode ser um bom combustível. Cientistas da Universidade de Nevada, nos Estados Unidos, comprovaram que a borra do café é tão eficiente quanto a soja para

produzir biocombustível. A borra que normalmente é jogada fora contém de 11% a 20% de óleo, que poderia ser convertido em biodiesel e alimentar carros e caminhões. Portanto, o potencial de energia contido no pó de café do filtro de papel da sua cafeteira (que vai parar no lixo) é tão bom quanto o da soja e da palmeira, ambas com 20% de óleo. Só que o café ainda leva vantagem em relação as duas matérias-primas: é rico em oxidantes, recursos necessários para a estabilidade do combustível.

Os cientistas utilizaram como material de pesquisa os grãos e borras descartados de uma grande rede de cafeterias americana. Segundo eles, a produção mundial de café gira em torno de 7,2 milhões de toneladas anuais, o que poderia render tranquilamente 340 milhões de galões de biodiesel. Dizem mais: países produtores do grão, como o Brasil, poderiam ganhar muito dinheiro com o combustível oriundo do café. Quem sabe, daqui a alguns anos, contribuir com a produção energética nacional será mais um dos motivos para beber mais uma xícara de café.

Privadas geram energia no Reino Unido Fonte: Revista Info

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Reino Unido irá testar um programa piloto neste verão com 130 famílias que irão utilizar biogás gerado a partir de seus próprios dejetos. Aquilo que for mandado descarga abaixo acabará abastecendo a casa e substituindo o uso do gás natural. Segundo informou a BBC, o

Reino Unido gera 1,73 milhões de toneladas de dejetos humanos por ano – e vê nesse material uma potencial fonte de energia. Pode parecer nojento, mas tudo passará por um processo antes de voltar para a casa das pessoas. Após chegar a uma estação de tratamento especial, o es-

goto recebe bactérias que fazem a digestão anaeróbia das substâncias e as transformam em metano, deixando um resíduo sólido que será usado como fertilizante. O gás metano então é limpo de impurezas resíduas e recebe um aroma artificial para ter “cheiro de gás natural”. Será que funcionaria por aqui?


Publicações Cadeia Produtiva da Agroenergia

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Eventos Conferência Internacional de Biodiesel

Data: 1 e 2 de outubro de 2012 Local: Hotel Grand Hyatt Cidade: São Paulo - SP Inscrições: www.biodieselbr.com


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Direção: Marco Ortega Projeto gráfico e Diagramação: Caroline Esser Críticas, sugestões ou elogios: caroline.esser@iica.int


Biocombustiveis em Foco (Agosto 2012)