A alga que transforma dejeto em diesel e rende 150% mais

Alga que vira combustível: à esquerda, o diesel destilado; à direita, a biomassa verde da Tetradesmus obliquus; ao fundo, o fotobiorreator do Npdeas, em Curitiba. Foto: Murilo Gasparin Rampi/PGMEC/Npdeas

POR - OSCAR LOPES*, PUBLISHER DO NEO MONDO

Pesquisadores do Npdeas, na UFPR, levaram a Tetradesmus obliquus da escala de bancada a uma planta piloto. É o passo que separa o experimento de laboratório da produção industrial de um combustível que vai puro ao tanque

Um grupo da Universidade Federal do Paraná tirou o diesel de microalgas do frasco de bancada e o colocou numa planta piloto. Em Curitiba, pesquisadores do Núcleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustentável (Npdeas) processaram de uma só vez 13,5 quilos de biomassa da microalga Tetradesmus obliquus. A literatura da área costuma trabalhar com porções bem menores, de 20 gramas a um quilo. A combinação de ajustes na extração e no refino elevou em 150% a produção laboratorial do combustível e abriu a passagem da bancada para a escala piloto. Os resultados saíram no periódico Journal of Environmental Management e foram reunidos no livro Microalgae Horizons, da Springer Nature.

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Vista ao microscópio, a Tetradesmus obliquus se organiza em losangos verdes que se agrupam de quatro em oito células. O arranjo esconde uma função rara. A alga converte resíduos em hidrocarbonetos puros, os mesmos compostos que movem motores do ciclo diesel sem qualquer adaptação mecânica. É o que a separa do biodiesel. O biodiesel é um éster de ácidos graxos e precisa ser misturado ao diesel fóssil. O diesel verde é um hidrocarboneto parafínico. Vai puro ao tanque, como o combustível de petróleo, com composição química e desempenho parecidos.

A matéria-prima nasce num fotobiorreator inaugurado há cerca de dez anos na capital paranaense. São 3,5 quilômetros de tubos transparentes dobrados sobre dez metros quadrados. Ali dentro, as algas recebem luz solar, gás carbônico e nutrientes retirados de dejetos suínos. Em quinze dias, a estrutura entrega 13,5 quilos de biomassa seca, o equivalente a cerca de 900 gramas por dia. Da biomassa ao óleo entra o segundo reator, que mistura o material seco a solventes a 50 °C, sob rotação constante, até romper as membranas celulares e liberar o óleo que dá origem ao combustível.

A equipe testou hexano e etanol em proporções diferentes. O hexano puro rendeu pouco. A mistura meio a meio dos dois solventes atingiu o maior rendimento de massa, 6,5%. "O hexano é eficiente na extração de lipídios, enquanto o etanol, além de ser menos tóxico, é uma alternativa mais sustentável. Especialmente se derivado de fontes renováveis, como biomassa ou cana-de-açúcar", diz Iago Costa, doutor pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais (Pipe) da UFPR e um dos autores do artigo. Um quilo de biomassa produz cerca de 63 gramas de diesel verde. Os 13,5 quilos processados na planta piloto renderam quase 285 gramas de óleo destilado.

O refino veio por destilação fracionada, que isola e purifica hidrocarbonetos específicos e pode elevar o poder calorífico do óleo em torno de 25%. O produto final reúne alcanos e alcenos, em cadeias curtas próximas da gasolina e cadeias longas próximas do diesel fóssil. O poder calorífico ficou dentro da faixa 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", afirma Costa. É o que a indústria chama de drop-in: pronto para uso, sem reformar motor nem rede de distribuição. O mesmo estudo apontou um problema a resolver. O teor de enxofre do óleo destilado ficou acima do encontrado no diesel convencional.

O avanço técnico esbarra numa conta que ninguém resolveu. Hoje o diesel de microalgas custa mais de trinta vezes o preço dos combustíveis de petróleo, resultado do gasto energético, da produção em pequena escala e da necessidade de refino próprio. A moldura regulatória, essa, já existe. A Lei 14.993/2024, o Combustível do Futuro, criou o Programa Nacional do Diesel Verde e delegou ao Conselho Nacional de Política Energética a tarefa de fixar uma fatia mínima obrigatória do combustível no diesel vendido ao consumidor. A demanda está prometida em lei. A oferta comercial mal começou. A primeira biorrefinaria brasileira do produto, erguida na Zona Franca de Manaus pela Brasil BioFuels, parte do óleo de palma, não das microalgas.

A distinção pesa. A rota da palma amarra o diesel verde à expansão agrícola: são mais de 120 mil hectares plantados para abastecer a planta amazônica. As microalgas seguem outro caminho. Crescem em tubos, sobre dez metros quadrados, alimentadas por gás carbônico e por dejetos que, de outro modo, iriam para o descarte. Não disputam terra agricultável nem competem com a produção de alimentos. O gargalo é a escala, e é nele que o grupo da UFPR trabalha.

"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 Pipe e uma das editoras do livro da Springer. A projeção do grupo é de que as quedas mais expressivas de custo apareçam daqui a dez ou quinze anos, e depende tanto do avanço técnico quanto do mercado de petróleo e dos incentivos públicos. "A viabilidade econômica está melhorando aos poucos. A passos lentos, vamos dizer assim, à medida que a tecnologia avança e os processos se tornam mais eficientes. No entanto, é arriscado dizer que isso vai de fato ser resolvido, superado", diz a pesquisadora.

*Com informações da (Ciência UFPR).