case-study
o papel das microalgas na transição energética Alberto Reis -RZIWXMKEHSV HS 02)+ 9RMHEHI HI &MSIRIVKME I &MSVVIJMREVMEW alberto.reis@lneg.pt
A bioenergia é atualmente a maior fonte de energia renovável da União Europeia (UE) e deverá permanecer como uma componente essencial do mix energético até 2030. O seu papel na contribuição para o cumprimento das metas de energia renovável da UE de 20% já em 2020 e de, pelo menos, 32% em 2030 [Diretiva (UE) 2018/2001 de 11 de dezembro] é inquestionável. A bioenergia e os biocombustíveis desempenharão um papel fundamental para cumprir a legítima ambição da UE em tornar a Europa o primeiro continente com impacto neutro no clima até 2050. A nível europeu, Por tugal comprometeu-se com as metas da Diretiva relativa à promoção das fontes de energias renováveis (2009/28/ EC, conhecida como RED I) até 2020. Para o período 2021-2030, a Diretiva RED II [(UE) 2018/2001] introduz critérios de sustentabilidade para toda a biomassa que seja utilizada para valorização energética, o que inclui o seu uso para eletricidade, calor e arrefecimento. 3 4PERS 2EGMSREP HI 4VSQSpnS HI &MSVVI½RErias 2030 (PNPB) elaborado pelo LNEG, e que originou a RCM nº 163/2017 de 31 de outubro, pretende reforçar a aposta nas fontes de energias renováveis, através de um uso sustentável de diferentes tipos endógenos de biomassa, visando contribuir para o reforço do esforço nacional de redução de emissões de GEE, ajudando Portugal nos compromissos assumidos na COP21. No caso do setor dos transportes, responsável por cerca de 25% das emissões totais de GEE, a biomassa deve ser utilizada em cadeias de valor avançadas para a produção de biocombustíveis gasosos (ex. biometano, gás natural sintético), líquidos (substitutos de gasóleo e gasolina), hidrogénio, e eletricidade para tecnologias avançadas “Power-to-Liquids” ou “Power-to-Gas”. A aposta na biomassa visa complementar a aposta nacional atual na mobilidade elétrica. Deve-se ter também em conta as ambiciosas metas estabelecidas quer no PNEC2030, quer no RNC2050 e a necessidade de cumprimento da meta de 3,5% em teor energético estabelecida na Diretiva (UE) 2018/2001 para biocombustíveis 42
avançados no setor dos transportes para 2030 para a sua descarbonização efetiva. Estes biocombustíveis garantem um maior nível de sustentabilidade por estarem associados a um baixo (ou nulo) risco de alteração indireta do uso do solo e por não competirem com as culturas alimentares pela utilização de terrenos agrícolas. Não surpreende assim, que, na parte A do anexo IX, parte A da Diretiva (UE) 2018/2001 (Matérias-primas para a produção de biogás para transportes e biocombustíveis avançados cuja contribuição para as quotas mínimas referidas no artigo 25o, nº1, 1º e 4ª parágrafos, possa ser considerada como tendo o dobro do seu teor energético) se indiquem explicitamente algas, se cultivadas no solo, em lagos naturais ou fotobiorreatores. Já no âmbito da )YVSTIER -RHYWXVMEP &MSIRIVK] -RMXMEXMZI (EIBI), a biomassa aquática e, em especial, as microalgas surgiam como matérias-primas de destaque com potencial para fornecer uma nova gama de biocombustíveis de 3ª geração (3G) incluindo jet fuels [1]. A European 8IGLRSPSK] ERH -RRSZEXMSR 4PEXJSVQ &MSIRIVK] (ETIP Bioenergy), que resultou da fusão da EIBI com a European Biofuels Technology Platform (EBTP) considerou as microalgas como uma das sete cadeias de valor mais promissoras para bioenergia [2]. As várias vantagens da utilização de microalgas como matéria-prima para biocombustíveis enumeram-se a seguir [3]: i) Taxas de crescimento superiores (menores tempos de duplicação) e maior produtividade
de biomassa em comparação com culturas terrestres convencionais. ii) Não sazonalidade, pelo qual as colheitas podem ser diárias ao longo do ano. iii) O cultivo de microalgas requer menos água e recursos de solo do que as culturas agrícolas e silvícolas convencionais. A qualidade e salinidade da água não colocam quaisquer HM½GYPHEHIW WIRHS TSWWuZIP YXMPM^EV jKYE WEPSbra, salina ou esgotos. O mesmo se aplica aos solos não aráveis, incluindo os rochosos, arenosos e mesmo os muito inclinados, pelo que minimizam impactos ambientais sem competir com a produção de alimentos. iv) As microalgas podem obter nutrientes a partir de esgotos e biorresíduos, providenciando tratamento biológico adequado a I¾YIRXIW HSQqWXMGSW QYRMGMTEMW EPMQIRXEres e agroindustriais entre outros. v) A sua composição bioquímica pode ser QSHM½GEHE TIPE MQTSWMpnS HI HMJIVIRXIW GSRdições de cultivo Na verdade a biotecnologia de microalgas permite manipular as condições das plantas mais produtivas que existem no nosso planeta para a produção sustentada de produtos de EPXS ZEPSV GSQIVGMEP ½XSIWXIVzMW jGMHSW KSVHSW TSPM MRWEXYVEHSW GEVSXIRzMHIW ½GSFMPMTVSXIuREW biofertilizantes e bioestimulantes agrícolas), biocombustíveis e/ou para serviços de inquestionável interesse social e ambiental, tais como o XVEXEQIRXS HI I¾YIRXIW SY E FMSWIUYIWXVEpnS de carbono a partir de radiação solar, CO2 e água rica em nutrientes. A utilização de culturas intensivas de microalgas, por via fotossintética, surge como o único processo biológico de captura de gases de efeito estufa (GEE) de origem antropogénica por via industrial (em especial CO2) verdadeiramente sustentável e com potencial para ser aplicado em grande escala que se conhece. Tipicamente, 1 ton de microalgas é produzida TIPE FMS½\EpnS HI TIPS QIRSW XSR SJ '32 ? A %W QMGVSEPKEW GSRZIVXIQ I¾YIRXIW IWKStos), CO2 e bioresíduos em biomassa com valor