Biocomustiveis a partir de microorganismos edaficos

Dr. Jadson Moura

PRODUÇÃO DE BIOCOMBUSTIVEIS A PARTIR DE ORGANISMOS EDÁFICOS

Biodiesel

O que é Biodiesel?O biodiesel é um éster de ácido graxo;

renovável e biodegradável;

obtido comumente a partir da reação química de óleos ou gorduras, de origem animal ou vegetal (transesterificação) e craqueamento.

BiodieselPode substituir totalmente o diesel;

pode ser usado puro ou misturado ao combustível fóssil; (b2, b10, b100)

Europa, Alemanha, maior produtor e consumidor. (1 Bilhão de litros por ano).

TransesterificaçãoÉ o processo mais utilizado atualmente para

a produção de Biodiesel.

Inicia-se juntando o óleo vegetal com um álcool e catalisadores (que podem ser ácidos, básicos ou enzimáticos).

Resulta em biodiesel e glicerina.

CraqueamentoO craqueamento ou pirólise é a conversão de

uma substância em outra por meio do uso de calor;

Na ausência de oxigênio;

Temperaturas superiores a 450 ºC.

Alternativas para produção

Óleos vegetais (escassez de alimentos)

Gorduras animais

Microrganismos

Microrganismos oleaginosos?Fungos, bactérias e protozoários;

Acúmulo de 30 a 85% de lipídios em sua biomassa;

capacidade de produção próximo a área de consumo;

Produção com baixo ou nenhum impacto ambiental.

Algas

AlgasFotossíntese (Mais eficiente que as plantas)

Microalgas e macroalgas

Autotróficas e heterotróficas

Responsável pelo acumulo do O2

Base da cadeia alimentar

AlgasProtistas, uni ou pluricelulares, talófitas (avasculares)

Com parede celular (o que as diferencia dos protozoários flagelados)

Corpo (talo) não diferenciado em raiz, caule ou folhas;

Hábito predominantemente aquático (água doce, salobra, marinha);

Algas Podem ser planctônicas (suspensas na massa d’água) ou

bentônicas (fixas a substratos);

Muitas são móveis ou possuem um estágio móvel durante o seu ciclo de vida;

Pigmentos acessórios- coloração avermelhada, azulada, parda e enegrecida;

Formas microscópicas (Micromonas pusilla c/ 1-1,5 µm) até macroscópicas ( feofíceas com 70 m.)

Microalgas

MicroalgasSó podem ser observadas em lupas ou microscópios

0,001 mm de diâmetro

Unicelulares ou pluricelulares

Organismos pioneiros na biosfera

Imóveis, flageladas ou movimento amebóide Anabaena sp

(Coimbra, 2008)

Colônias de microalgascolônia simples – pequenos grupos de células

móveis;

Colônias de microalgascolônia palmelóide – grupo de células sem

mobilidade embebidas em mucilagem;

Colônias de microalgasfilamento – uma fila de células unidas, quer

pelas paredes celulares, por mucilagem; por vezes ramificados;

Colônias de microalgascolônia parenquimatosa – grandes grupos de

células formando um pseudo-talo, por vezes com diferenciação parcial de tecidos.

Macroalgas

MacroAlgasMaior ocorrência em água salgada

Podem atingir ate 100 metros(tecidos diferenciados)

Talos (corpo da alga)

Rizóide

Laminas FoliaresMacrocystis pyrifera (Grossman, 2008)

MacroAlgasSubstrato para outros organismos

Refúgio para animais marinhos

Indicadores das condições do ambiente

Parentes mais próximos dos Vegetais superiores Macrocystis pyrifera

(Grossman, 2008)

Vantagens do uso de microalgasRápida multiplicação

Produtividade de 200 a 300 vezes superior às oleaginosas

Intenso seqüestro de C02 (para cada Mg de microalgas, são seqüestrados 2 Mg de CO2). Isto equivale de 10 a 20 vezes mais que oleaginosas

Dobram sua biomassa a cada 24 h

250.000 Toneladas de Óleo

Girassol Soja Microalgas

250.000 500.000 92.500

Miao et al (2006)

Microalgas

Crescimento de microalgas (sistema fechado)

Crescimento de microalgas (sistema fechado)

Circuito (sistema fechado)

Cultivo de microalgasExperiência piloto = Hawaii.Usina = 42 haSistema aberto = piscinas rasasSistema fechado = fotobiorreator1 ha de microalgas = 100 mil litros de biodiesel.Custo total de implantação = 2 milhões de euros.

Universidad de Cádiz - ES

Tanques de cultivo de microalgas (UFRS)

Sistema de cultivo de microalgas aberto (Hawaii)

Microalgas promissoras

Nitzschia sp. = 45-47% de óleo

Schizochytrium sp. = 50-77%

Botryococcus braunii = 25-75%

ObrigadoDr. Jadson MouraCoordenador de Pesquisa, Pós-Graduação, Extensão e Ação comunitária – Faculdade Evangélica de GoianésiaJadson@evangelicagoianesia.com.br