seg 18 out 2021
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Energia produzida com o uso de microalgas é pioneira na UFPR

Fotobiorreator em atuação. A meta é totalizar seis equipamentos. (Foto: Dayane Saleh)

Uma insegurança energética inédita marcou os últimos 60 anos em nivel mundial. A possível crise tem origem no recente baixo nível de água dos reservatórios. Um projeto pioneiro, desenvolvido na UFPR, utiliza a tecnologia das microalgas da região para viabilizar a produção de energia autossuficiente.

A ideia inovadora é do Núcleo de Produção e Desenvolvimento de Energia Autossustentável (NPDeas), coordenado pelo professor José Viriato Vargas. O projeto viabiliza a construção de fotobiorreatores tubulares para a produção energética. Patenteado no Brasil e nos Estados Unidos, o equipamento é totalmente compacto e inovador. Além de capacitar 10 mil litros em 10 metros quadrados, o fotobiorreator chegou a um nível de excelência superior — a contaminação, que é um resultado comum em projetos de produção de microalgas, é praticamente inexistente nesse caso.

O grupo produz 10 kg de biomassa seca por reator. (Foto: Dayane Saleh)

Funcionamento

O equipamento funciona da seguinte maneira: as microalgas são inicialmente mantidas em salas de cultivo. Em seguida, são transferidas para um tanque, onde ocorre a produção de volume suficiente para implantar nos fotobiorreatores. Uma vez dentro deles, as microalgas capturam o gás carbônico do ar e a energia solar para realizar fotossíntese.

Como produto desse processo, tem-se água e biomassa úmida. A água pode, então, retornar ao sistema ou ter um descarte adequado. Já a biomassa úmida passa por processos unitários de secagem e isolamento, que gerarão o biodiesel. A biomassa residual pode ainda ser utilizada para a fabricação de ração animal, produtos de alto valor comercial como pigmentos, ou ainda fazer etanol de segunda geração.

Fomentado no tripé de engenharia mecânica, engenharia química e biotecnologia, o principal objetivo do NPDeas, desde a sua criação em 2008, segundo o coordenador de programas André Mariano, é transformar teoria em produto. O núcleo conta com 37 pessoas entre professores, técnicos e alunos. Conseguiu se desenvolver e aumentar sua escala de produção ao ponto de gerar três patentes, e cerca de 100 trabalhos publicados, entre dissertações e artigos.

Para o aluno Bruno Miyawaki, que entrou como mestrando e agora participa como pesquisador, não há dúvidas que o núcleo forma mão de obra de alta capacidade. “Como temos grandes parceiros (Newco e Peugeot), somos estimulados a sempre pensar de maneira produtiva, que é o que o mercado precisa”, diz.

Salas de cultivo. Os diferentes tons identificam o estágio da produção. (Foto: Dayane Saleh)

Projetos paralelos

Outra tecnologia desenvolvida pelo NPDeas, em complementação ao seu projeto principal, trata-se da biodigestão da biomassa — composta de resíduos agroindustriais e esgoto sanitário — o que acarreta como produto biogás e efluentes (nitrogênio e fósforo). Nesse processo, os efluentes servem como fonte de nutrientes para as microalgas. Para Mariano, essa é uma solução eficaz. “Esses elementos químicos são também os de maior quantidade nos resíduos agroindustriais, que são descartados inadequadamente, contribuindo para a poluição de lagos, rios e córregos”, explica.

O biogás produzido também dá lugar para outro projeto do núcleo. Ao borbulhá-lo com a microalga, ela captura 95% do gás carbônico contido na fórmula, o que é uma inovadora alternativa para redução de emissões industriais prejudiciais ao meio ambiente. “Podemos utilizar o equipamento em termoelétricas, indústria de cimento e usinas de álcool, reduzindo a emissão de gases do efeito estufa”, afirma Mariano.

Desafios

Apesar da necessidade latente, não há um número impactante de projetos de eficiência energética nas universidades brasileiras, por conta da grande dificuldade de disponibilização de recursos à pesquisa.

Segundo o coordenador do curso de Especialização em Estratégias Sustentáveis em Energia e Gestão em Energia da Universidade Positivo Sérgio Cequinel, a forte dependência da chuva, associada com a queda nos investimentos e o aumento do consumo, são as principais causas do atual déficit energético. “O consumidor brasileiro já deu um grande exemplo que também pode colaborar com a redução de consumo sem perder qualidade de vida no período de racionamento”, afirma.

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