BioTransition Na UM

Numa tentativa de enriquecer o nosso projecto, no passado dia 4 de Abril o grupo deslocou-se à Universidade do Minho, pelo convite do Professor António Vicente. Aqui tivemos oportunidade de conectar de uma forma mais próxima com algumas experiências protagonizadas pelos seus mais diversos colaboradores.

Actualmente, o grupo de investigação do Professor Vicente estuda as potencialidades das algas na síntese de biocombustíveis, mais concretamente do biodiesel e do bioetanol.

No nosso encontro com o Doutor António Vicente, ele começou por nos mostrar o laboratório onde trabalha assim como o meio de cultura das algas que é utilizado. Em primeiro lugar, explicou-nos quais as variáveis fundamentais que influenciam o crescimento das algas, sendo elas: a quantidade e a concentração de CO2 no meio, o arejamento do meio, a luz a que as algas estão expostas e os nutrientes que se encontram no meio de cultura. Actualmente, todos esses parâmetros já estão controlados e os investigadores já conhecem as quantidades ideias para que o crescimento das algas seja o mais eficiente possível.

Culturas de Algas

Seguidamente, o Doutor Vicente, referiu e explicou cada uma das fases essenciais para a produção dos biocombustíveis a partir destes microrganismos. Todo este processo se inicia com a preparação e monitorização do meio de cultura de acordo com os factores que referi anteriormente. Posteriormente, há a necessidade de estudar a forma do reactor tendo em conta a luz que as algas do centro do recipiente irão receber. Nesta fase, existem duas opções primordiais, podendo a escolha ser: um reactor de secção quadrada ou de secção circular.

Após o crescimento das algas há a necessidade de as quantificar, processo que pode ser feito pela contagem no microscópio (sendo este o método mais eficaz visto que apenas há a contagem de células vivas), por peso seco e por espectofotometria, cujos métodos acabam por se tornar não tão eficazes, visto que cada célula apenas desvia um só feixe de luz e as mais interiores acabam por não ser quantificadas.

Depois desta fase, testa-se a qualidade dos óleos/amidos presentes nas algas. No laboratório onde o Doutor Vicente investiga utilizam a alga Chlorella vulgaris. Este microrganismo, consoante o seu meio de cultura, tem a capacidade de produzir óleos ou amidos o que se transformarão na síntese de biodiesel/bioetanol. Por fim, para a síntese de biocombustível utilizam-se os mesmos procedimentos que utilizamos com o óleo vegetal ou com o amido de milho.

No decorrer da visita o Professor Vicente cedeu-nos um protocolo para que consigamos produzir bioetanol na escola, de uma forma acessível, tendo em conta as condições laboratoriais da mesma.

Depois de o grupo ter colocado algumas dúvidas sobre o processo de análise espectofotométrica do biodiesel, o Doutor Vicente cedeu-nos um protocolo que será bastante útil no decorrer do projecto.

Esta conversa foi bastante importante, visto que contactamos com outras formas de síntese de biocombustíveis, assim como com outras matérias-primas usadas para o mesmo fim e tivemos acesso a uma nova realidade laboratorial, pois conhecemos novos equipamentos e técnicas.

Biocombustíveis E A Sociedade Actual

 

Desde sempre que os cientistas e os responsáveis pelas decisões mais determinantes das nações revelam uma enorme preocupação por manter o nível de vida agradável sem prejudicar em demasia o ambiente. Contudo, actualmente, a Humanidade enfrenta graves problemas devido a erros de gerações passadas, cometidos continuamente.

Face a esta crise ambiental, todos os esforços têm sido dirigidos no sentido de criar novas tecnologias que permitam manter o nível de vida alcançado pelos países industrializados, sem pôr em causa o desenvolvimento das gerações futuras. A este conceito dá-se o nome de desenvolvimento sustentado.

Um dos principais obstáculos ao desenvolvimento sustentado é a excessiva actual dependência mundial dos combustíveis fósseis. Estes são utilizados em dois dos mais determinantes sectores da sociedade contemporânea: a electricidade e os transportes. Mas enquanto que no primeiro sector foram já encontradas alternativas rentáveis, como a energia eólica ou nuclear, o segundo ainda se encontra muito dependente dos combustíveis fósseis, principalmente do petróleo, sendo que as alternativas encontradas ainda não são totalmente viáveis. Contudo, algumas dessas opções começam a ganhar expressão; e uma delas são os biocombustíveis.

Os biocombustíveis são energias renováveis constituídos por várias opções: biodiesel, bioetanol, biomassa, etc. Estas fontes energéticas acarretam significativamente menos problemas ambientais do que os combustíveis fósseis e ainda é possível utilizar resíduos para a sua produção (reutilizar). Sendo assim, os biocombustíveis parecem uma alternativa viável às fontes actuais. No entanto, até ao momento presente, não possui o mesmo rendimento que o petróleo, por exemplo, enquanto combustível.

Apesar de alguns países já venderem oficialmente biodiesel enquanto combustível, como, por exemplo, o Brasil, ainda são necessárias políticas mundiais relativas a este assunto: isenção de impostos na Europa e EUA; incentivos da NASA e das Forças Armadas Americanas que consideram oficialmente o biodiesel um combustível de excelência para qualquer motor do ciclo diesel; e o entendimento da revolução no campo, na indústria, no ambiente, na formação de renda, no nível de emprego, na oferta de alimentos e outros derivados de oleaginosas após a extracção do óleo, no impacto no preço internacional, entre outros aspectos.

 

Analisando todas as situações referentes aos biocombustíveis, verifica-se que a nossa sociedade ainda não está totalmente preparada para começar a utilizar unicamente estas “bioenergias”, não abrindo mão dos influentes combustíveis fósseis.

 

 

Biocombustíveis: Comparação Com Combustíveis Fósseis

 

O biodiesel é um combustível muito vantajoso em relação a outros sobretudo pela sua aplicabilidade, pois, como já foi dito, pode ser implementado rapidamente sem necessidade de grandes actualizações tecnológicas no sector dos transportes. Assim, as vantagens do biodiesel, não se limitam ao foro ambiental.

Vantagens do Biodiesel:

      * É muito menos poluente que o gasóleo;

      * É uma energia renovável, que não contribuí para o aquecimento global;

      * Não emite para a atmosfera qualquer composto de enxofre;

      * Decompõe-se biologicamente com facilidade (não pondo em causa, em caso de acidente, o solo ou as águas subterrâneas);

      * A sua produção pode ser um incentivo para a agricultura, dando origem a novos postos de trabalho e conduzindo à diminuição do número de terras em pousio;

      * A sua produção origina produtos que podem ser aproveitados pela indústria e na agricultura.

 

 

 

Legenda:

CO – Monóxido de Carbono

PM – Material particulado

NO_x – óxidos de azoto

HC – hidrocarbonetos

 

Devemos ficar logo muito contentes quando sabemos que o biodiesel reduz os hidrocarbonetos e o material particulado. Por um lado, não ficamos expostos a alguns hidrocarbonetos que são cancerígenos, por outro, os nosso pulmões e garganta nunca mais sofrerão com as pequenas partículas que andam pelo ar. É certo que nós não as sentimos nem as vemos, mas a longo prazo, todos sofremos com elas, ainda que não tenhamos essa percepção.

Nada é só vantagens… O biodiesel, apesar de ser renovável, não se consegue, neste momento, produzir para satisfazer as necessidades globais. As áreas agrícolas, têm de ser cultivadas com vista em primeiro lugar à alimentação e só depois ao biodiesel. A consequência imediata das condições anteriores é que o biodiesel não poderá, na actualidade, substituir o gasóleo na sua totalidade. Tendo em conta a tecnologia usada nos motores actuais, o rendimento do biodiesel em relação ao gasóleo é ligeiramente inferior.

Não restam dúvidas que os biocombustíveis são a opção certa para o presente e para o futuro…

Os Biocombustíveis

Define-se como biocombustível todo o combustível que é obtido a partir de matéria orgânica, quer de origem vegetal quer de origem animal, sendo as fontes mais utilizadas para a sua produção: o milho, o açúcar, a beterraba e o girassol. A partir destes é possível obter combustíveis como o biodiesel, o bioetanol ou o álcool anidro. Entre os biocombustíveis destacam-se o bioetanol e o biodiesel, uma vez que são os mais utilizados e conhecidos pela população em geral.

O biodiesel é um combustível que usa como matéria-prima óleos vegetais ou gorduras provenientes de animais. Actualmente a utilização do biodiesel a 100% (denominado de B100) ainda não é permitida e para a utilização deste biocombustível é necessário que o utilizador possua um automóvel movido a um motor diesel. A quantidade de biodiesel produzido comparativamente à quantidade de combustíveis fósseis existente é muito pequena. Assim sendo, o preço deste (nos países onde é comercializado) é elevado. Segundo as projecções, no futuro, a produção de biodiesel aumentará de forma exponencial.

O bioetanol é produzido através da fermentação de açúcares por leveduras. Normalmente, na produção deste combustível é utilizada a cana-de-açúcar, contudo o milho e a beterraba podem também ser utilizados. Porém, antes de proceder à fermentação destes há a necessidade de transformar o amido presente nestes alimentos em frutose. O inconveniente relativo à produção do combustível através destes alimentos é a dispendiosa produção que exige e o seu rendimento, que é bastante menor, logo, na indústria, não constitui um processo mais viável.

Há quem considere os biocombustíveis grandes concorrentes dos combustíveis fósseis. No entanto, existe também quem defenda que estes apenas devem ser utilizados como complemento dos supracitados combustíveis fósseis. Quer sejam empregues como complemento quer como combustível, os biocombustíveis são considerados amigos do ambiente, já que contribuem para a redução do aquecimento global provocado pelo efeito de estufa: os gases gerados na sua combustão são absorvidos no crescimento da nova plantação de matéria-prima para a sua produção. O resultado de todo este processo torna mais equilibradas a absorção e a emissão dos gases referidos. Além disso, são os biocombustíveis quem possui oxigénio na sua composição, como o biodiesel e o bioetanol, pelo que são eles também quem ajuda a reduzir as emissões de CO.