SEMINÁRIO ALGAS VERDES

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1. Introdução 
O homem atual consome em média dez vezes 
mais energia do que o homem primitivo. 
Consequentemente, com o aumento do consumo 
de energia, cresceu também a poluição. 
Visto a isso, têm sido desenvolvidas fontes 
energéticas consideradas “limpas”, com o objetivo 
de estabilizar o quadro de poluição. 
Dentro dessas fontes de energia limpa, têm-se os 
biocombustíveis sintetizados por algas. Essas 
algas são capazes de converter substâncias 
simples presentes na atmosfera, com absorção de 
luz solar, em energia química acumulada, ou seja, 
compostos com alto valor energético. 
2. Algas 
 As algas compreendem vários grupos de 
seres vivos aquáticos e autotróficos, ou seja, 
que produzem a energia necessária ao seu 
metabolismo através da fotossíntese; 
 
 São organismos que possuem clorofila a e 
não possuem um talo diferenciado em raiz, 
caule e folhas; 
 
 Podem ser divididas em dois grandes grupos: 
microalgas e macroalgas. 
 
 
2.1 Macroalgas 
 As macroalgas marinhas são mais 
populares; 
 
 Não apresentam potencial para a produção 
de biocombustíveis; 
 
 Nos últimos anos, diversos estudos veem 
sendo realizados com o intuito de investigar 
o potencial e desenvolver tecnologias para 
a produção de biocombustíveis a partir da 
biomassa de macroalgas. 
Fonte: www.danilorvieira.com 
Figura 1: Macroalgas visíveis a olho nu. 
2.2 Microalgas 
 Microalgas vêm recebendo mais atenção 
no cenário global de matérias-primas para 
a produção de biocombustíveis; 
 
 Devido sua característica de proporcionar 
alta taxa de crescimento, podendo assim 
sintetizar e acumular rapidamente 
quantidades elevadas de lipídios em 
comparação às plantas terrestres. 
Fonte: www.cmapsconverted.ihmc.us 
Figura 2: Microalgas. 
 Microalgas alimentam-se com dióxido de 
carbono, e com utilização da luz solar 
transformam o carbono em açúcares e 
posteriormente em gorduras; 
 
 No processo liberam oxigênio, igual a 
todas as outras plantas, mas de forma 
mais eficiente. 
2.2 Microalgas 
Figura 3: Equação geral da fotossíntese. 
Fonte: http://pt.slideshare.net/marinadapieve/atp-fotossintese-fermentao-e-respirao 
 Substâncias sintetizadas por estes 
microrganismos para indústrias alimentar, 
química, cosmética e farmacêutica, e em 
áreas como na nutrição humana e animal. 
Fonte: www.algamoil.br 
Figura 4: Subprodutos a partir de microalgas. 
 Podem-se obter diferentes tipos de 
biocombustíveis: metano, hidrogênio, 
bioetanol, ou biodiesel derivado do óleo 
extraído da biomassa; 
 
 Os produtos energéticos obtidos são 
combustíveis limpos, não tóxicos e 
biodegradáveis. 
2.2 Microalgas 
 Microalgas também podem gerar 
energia elétrica com eficiência; 
 
 Este processo se dá através da queima 
da biomassa desses microrganismos. 
 
2.2 Microalgas 
3. Modo de produção 
3.1 Cultivo 
 Os sistemas de produção de 
microalgas podem ser divididos em 
dois grupos: 
 
Céu aberto; 
Cultivo fechado. 
3.1.1 Cultivo a céu aberto 
 Consiste em tanques ou lagoas abertos ao meio 
ambiente, utilizando a luz solar como fonte de energia 
natural, sendo a cultura agitada por um sistema 
mecânico. 
Fonte: Chisti (2007). 
Figura 5: Esquema de um tipo de 
cultivo a céu aberto. 
Fonte: bioenergiamicroalgas.blogspot.com.br/2013_07_01_archive.html 
Figura 6: Exemplo de um projeto conceitual de uma fazenda de 
microalgas para produção de biodiesel. 
3.1.2 Cultivo fechado 
 Este tipo de sistemas de cultivo consiste 
num fotobiorreator onde se controlam 
todas as variáveis necessárias ao pleno 
e eficaz crescimento de microalgas: 
 Temperatura; 
 Composição química; 
 Iluminação; 
 Nível de pH; 
 Injeção de CO2; 
 Remoção de oxigênio. 
Fonte: Excalibur Project (2010). 
Figura 7: Esquema dos fotobiorreatores. 
• Tubos transparentes; 
• 10 cm de diâmetro; 
• Coletores solares. 
 
Figura 8: Esquema dos fotobiorreatores e reciclagem de água. 
Fonte: Excalibur Project (2010). 
As microalgas reproduzem-se a um ritmo 
elevado nos tubos do fotobiorreator e, 
seguidamente vão para o depósito sendo, 
no momento propício, colhidas no fundo, e 
canalizadas para um dispositivo que separa 
as microalgas da água. 
Fonte: http://www.agriportugal.com/secil-ja-inaugurou-unidade-que-sequestra-co2-com-microalgas/. 
Figura 9: Exemplo de cultivo de algas em um fotobiorreator. 
3.2 Colheita 
Ocorre em duas etapas: 
 A pré-separação: podendo ser feita por 
floculação, sedimentação por gravidade ou 
flotação; 
 
 A separação fina: processo seguinte à pré-
separação, que consiste em utilizar técnicas 
como a centrifugação e a filtração e concentrar 
o meio provindo do primeiro método de pré-
separação. 
3.3 Floculação 
 Consiste na adição de 
floculantes químicos, por 
exemplo o cloreto 
férrico, que interagem 
com as microalgas; 
 
 Esta interação promove 
a agregação das 
microalgas formando 
flocos, que ao ganharem 
mais massa decantam 
facilmente. 
 
Figura 10: Evolução do 
processo de floculação em 
microalgas. 
Fonte: GUIMARÃES, L. P. C. (2012). 
3.4 Flotação 
 Consiste na injeção de ar na água, 
promovendo o arraste das células por micro 
bolhas formando uma espuma com alta 
concentração de biomassa à superfície que é 
posteriormente removida. 
 
Figura 11: Processo de 
flotação em microalgas. 
Fonte: GUIMARÃES, L. P. C. (2012). 
3.5 Centrifugação 
 Este método é extremamente eficiente 
para separar a biomassa da água. 
 
Fonte: GUIMARÃES, L. P. C. (2012). 
Figura 6: Processo de centrifugação em 
microalgas da espécie Chlorella vulgaris. 
3.6 Filtração 
 No caso de microalgas de maior dimensão (>70 
μm), utiliza-se o método de colheita 
denominado de filtração. 
Figura 12: Processo de filtração do meio de 
cultura com microalgas. 
Fonte: GUIMARÃES, L. P. C. (2012). 
 Para microalgas com dimensão inferior, é 
necessária a utilização de membrana com poros 
pequenos que, através de alta pressão, filtram a 
água com microalgas que por eles passa. 
 
3.6 Filtração 
Fonte: www.aprolab.com.br 
Figura 13: Membrana de filtração. 
3.7 Processamento 
 Existem vários métodos de produção de 
diferentes combustíveis através da biomassa 
colhida pelos métodos de colheita. 
Figura 14: Diferentes formas de obtenção de energia através de 
biomassa. 
Fonte: GUIMARÃES, L. P. C. (2012). 
3.8 A geração de eletricidade 
através da queima da biomassa 
 Mulder & Oliveira (2010) desenvolveram um 
projeto do processo produtivo de modo a se 
realizar em conjunto com a produção de 
etanol de uma usina de cana-de-açúcar; 
 
 Custos de produção de microalgas para a 
geração de bioeletricidade são reduzidos. 
 
 Todo CO2 emitido pelo processo de 
fermentação do etanol é absorvido pelas 
algas; 
 
 Para cada 1.000 litros produzidos de álcool 
são emitidos 800 kg de CO2 que é suficiente 
para produzir 470 kg de biomassa algal; 
 
 Esta quantidade queimada gera cerca de 
3,82 MWh. 
3.8 A geração de eletricidade 
através da queima da biomassa 
Fonte: Mulder & Oliveira (2010). 
Figura 15: Fluxo do 
processo produtivo de 
microalgas. 
Fonte: Mulder & Oliveira (2010). 
Figura 16: Processo de secagem das microalgas. 
3.8 A geração de eletricidade 
através da queima da biomassa 
Fonte: Mulder & Oliveira (2010). 
Figura 17: Fluxo do 
processo produtivo de 
microalgas. 
 O processoem conjunto com a usina de 
etanol maximiza a produção de 
microalgas; 
 
 Desse processo obtêm-se receitas 
oriundas de créditos de carbono, venda 
de oxigênio puro e energia elétrica. 
3.8 A geração de eletricidade 
através da queima da biomassa 
4. Estimação do investimento 
necessário 
Processo Investimento (R$) 
Fotobiorreatores 1.080.180,00 
Iluminação 100.000,00 
Separação 200.000,00 
Secagem 200.000,00 
Mão de obra 1.300.000,00 
Total 2.880.180,00 
Fonte: HOLANDA & RAMOS (2011) com dados/estimativas de Mulder & Oliveira (2010). 
5. Custos de produção 
Descrição Custo/Mês (R$) Custo/Ano (R$) 
CO2 0 0 
Água 0 0 
Nutrientes 12.000,00 80.000,00 
Iluminação 0 0 
Energia do processo 6.000,00 40.000,00 
Energia da secagem 0 0 
Mão de obra 6.000,00 40.000,00 
Total 24.000,00 160.000,00 
Fonte: HOLANDA & RAMOS (2011) com dados/estimativas de Mulder & Oliveira (2010). 
 30 toneladas de microalgas por dia 
 
 Absorção de 51 toneladas de CO2 
 
 Gera 10MWh de bioeletricidade. 
 
6. Potencial energético 
7. Vantagens 
 São cultivadas em terras não agricultáveis, utilizando 
água salgada, salobra ou mesmo águas residuais; 
 
 As microalgas apresentam maior eficiência 
fotossintética que os vegetais superiores; 
 
 São eficientes fixadoras de CO2; 
 
 Capacidade de multiplicação ao longo do ano inteiro, 
tornando a sua produção elevada; 
 
 Alto teor de óleo, alto potencial biotecnológico e menor 
impacto ambiental. 
8. Desvantagens 
 Procedimentos de extração em grande 
escala complexos e ainda na fase de 
desenvolvimento; 
 
 Custos altos de implantação a partir de 
tecnologias disponíveis. 
9. Conclusão 
 As algas convertem substâncias simples 
presentes na atmosfera, com absorção de luz 
solar, em energia química acumulada; 
 
 Sendo assim, utilizadas em diversos setores 
industriais e também revelando grande 
potencial na produção de biocombustíveis e 
eletricidade; 
 
 Ainda há necessidade de desenvolver 
inúmeras pesquisas. 
10. Referências Bibliográficas 
BIOCOMBUSTIBLES. Disponível em: 
<http://cmapsconverted.ihmc.us/rid=1K4VGT3S0-CSBGMS-
WJS/BIODIESEL.cmap> Acesso em 04. FEV. 2017. 
 
CHISTI, Y. Biodiesel from Microalgae. Biotechnology Advances, Elsevier, 
Palmerston North, Nova Zelândia, v. 25, p. 294–306, 2007 
 
DEFANTI, L. S.; SIQUEIRA, N. S.; LINHARES, P. C. Produção de 
biocombustíveis a partir de algas fotossintetizantes. Bolsista de 
Valor: Revista de divulgação do Projeto Universidade Petrobras e IF 
Fluminense v. 1, p. 11-21, 2010. 
 
EXCALIBUR PROJECT. Disponível em: 
<http://www.excaliburproject.com/pt/> Acesso em: 04 FEV. 2017. 
 
GUIMARÃES, L. P. C. Projeto e construção de um fotobiorreator para 
crescimento acelerado de microalgas. 2012. 138 p. Tese (Mestrado 
integrado em engenharia mecânica). Universidade do Minho, Escola de 
Engenharia. 2012. 
 
HOLANDA,L.R.; RAMOS, F. S. Análise da viabilidade econômica da energia elétrica gerada 
através das microalgas. Revista Eletrônica Sistemas & Gestão 6 (2011), pp 327-346. 
 
LIRA, R. A. et al. As microalgas como alternativa à produção de biocombustíveis. Engenharia 
na agricultura, viçosa - mg, V.20 N.5, SETEMBRO / OUTUBRO 2012. REVENG 389-403p. 
 
MULDER, J. P. Micro-Algas: A nova Agricultura. Mimeo, Recife/PE: UFPE, 2009. 
 
MULDER, J. P.; OLIVEIRA, P. E. Micro-Algas: A nova energia. Mimeo, Recife/PE: UFPE, 2010. 
 
RELATÓRIO do Trabalho de Campo: Ubatuba, outubro de 2007. Disponivel em: 
<https://www.danilorvieira.com/disciplinas/iob132/relatorio-ubatuba.php> Acesso em: 04 FEV. 
2017. 
 
TEIXEIRA, C. M.; MORALES, M. E. Microalga como matéria-prima para a produção de 
biodiesel. 
 
HOLANDA, L. R.; RAMOSB, F. S. Análise da viabilidade econômica da energia elétrica gerada 
através das microalgas. Revista Eletrônica Sistemas & Gestão 6 (2011), pp 327-346. 
 
 
 
10. Referências Bibliográficas