O biocombustível de algas é uma alternativa viável ao petróleo?

Se você já esteve no Texas e viu campos vastos e vazios pontilhados de maquinário pesado, provavelmente sabe que boa parte do óleo combustível do país vem direto do solo, jorrando através de poços que perfuram e bombeiam ouro negro das profundezas do superfície da Terra. Não é de forma alguma barato ou fácil trazer todo esse petróleo bruto à superfície e, como os preços do petróleo bruto permanecem altos, os produtores de energia estão cada vez mais voltando-se para outras fontes de energia. Na verdade, uma das fontes alternativas de combustível mais atraentes não vem do solo. Em vez disso, você o encontrará em águas abertas - e talvez até em seu próprio tanque de peixes.

Os cientistas usam o termo algas para se referir a um grande e variado grupo de organismos semelhantes a plantas frequentemente encontrados na água. Como as plantas, as algas são fotossintéticas: convertem dióxido de carbono em alimento usando o poder da luz solar. No entanto, as algas não têm caules ou raízes.

Para o resto de nós, as algas são mais conhecidas como aquela coisa verde viscosa que cresce em cima da água do lago e na superfície de piscinas sujas. As algas também são o flagelo dos aquaristas em toda parte, que travam uma batalha sem fim para minimizar sua propagação em seus tanques. Além de lagoas, lagos, piscinas e tanques de peixes, as algas também crescem no solo, na neve e até nas nuvens.

Embora possam ser um grande aborrecimento para alguns, as algas desempenham várias funções ambientais importantes. De acordo com a Encyclopedia of Biological Invasions, as algas produzem mais de 70% do oxigênio do mundo e consomem grandes quantidades de dióxido de carbono.

Talvez mais importante para a população de um planeta que depende cada vez mais do petróleo, as algas também podem ser usadas para fazer vários biocombustíveis , incluindo etanol e biodiesel. Os métodos variam, mas de acordo com a revista Esquire , para fazer biodiesel a partir de algas, um produtor de energia geralmente começa selecionando a linhagem de algas que deseja usar, pois algumas são mais produtivas ou eficientes que outras. Oilgaerelata que as empresas de energia começaram a se interessar pela engenharia genética das cepas de algas mais produtivas, uma pequena quantidade das quais é adicionada a um tanque cheio de água junto com nutrientes fertilizantes. As algas são então expostas à luz solar, que inicia o processo de fotossíntese. O dióxido de carbono é convertido do ar em açúcar e, em seguida, as algas metabolizam o açúcar em óleo, o que leva cerca de uma semana. Ao final desse processo, as algas terão criado até 60% de seu peso em óleo.

Em seguida, o fabricante do combustível deve extrair o óleo. A prensagem é um método de extração comum. Isso é feito usando uma máquina para espremer fisicamente o óleo (pense em azeitonas sendo esmagadas e pressionadas para obter seu óleo) ou usando dióxido de carbono comprimido, que separa o óleo por vaporização. A fabricante de combustível então usa um catalisador – hidróxido de sódio e metanol, por exemplo – para remover o oxigênio do óleo, substituindo-o por hidrogênio para criar o biocombustível diesel.

As refinarias também podem converter óleo de algas em outras formas de biocombustível, incluindo metano, gasolina e combustível de aviação. De acordo com o Smart Planet , o combustível de aviação criado a partir de algas ajudou a alimentar um voo da United Airlines de novembro de 2011 de Chicago a Houston, o primeiro voo doméstico comercial a usar combustível à base de algas. As companhias aéreas não são as únicas que estão ficando verdes. A Oilgae estima que cerca de 100 empresas americanas e um número igual de universidades estão atualmente explorando a produção de combustível baseado em algas.

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As algas têm sido consideradas uma alternativa melhor ao petróleo do que outras fontes naturais de combustível, como soja, milho e trigo, principalmente porque as algas são capazes de produzir um rendimento muito maior (até 100 vezes mais óleo por acre). Embora o uso desses alimentos básicos como combustível tenha tido o efeito não intencional de aumentar os preços dos alimentos, tornando as colheitas mais escassas, as algas podem ser colhidas para petróleo em vários corpos de água sem ocupar terras que de outra forma seriam usadas para agricultura.

Mas o óleo de algas é uma alternativa viável ao petróleo? A resposta curta é sim, mas a viabilidade a longo prazo das algas depende dos preços na bomba de gasolina. Como os preços do petróleo continuam altos e o cultivo, extração e processo de refino do óleo de algas se tornam menos onerosos, as algas apresentam uma alternativa cada vez mais viável ao óleo como base de combustível.

Embora décadas atrás os pesquisadores começaram a olhar para as algas como fonte de combustível, o óleo de algas era até recentemente considerado muito caro para produzir em escala grande o suficiente para reduzir o consumo nacional de petróleo. Em 1996, o Departamento de Energia dos EUA (DOE) descontinuou um programa que por quase 20 anos se concentrou no desenvolvimento de combustíveis renováveis ​​para transporte a partir de algas, descobrindo - como o National Renewable Energy Laboratory observou em um relatório de encerramento - que "o alto custo de produção de algas continua sendo um obstáculo." A estimativa mais otimista do DOE fixou o preço do barril de óleo de algas em duas vezes o preço do barril de petróleo.

Em 2008, no entanto, os custos do petróleo bruto dispararam, tornando o óleo de algas uma alternativa atraente e não tão cara. O DOE reviveu o programa de combustível de algas e fez uma parceria com a Chevron para continuar a pesquisa. A situação mudou a tal ponto que um estudo recente do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico do DOE indica que, se 5,5% da área terrestre dos EUA - particularmente nos Grandes Lagos, na costa sudeste e na Costa do Golfo - foram dedicados ao cultivo de algas, o O país poderia usar os métodos atuais de produção para substituir até 17% do óleo que importa atualmente para fins de transporte por óleo de algas.

À medida que a pesquisa continua, espera-se que o custo de produção de combustível a partir de algas caia. Os pesquisadores estão trabalhando em maneiras mais eficientes de cultivar algas e extrair seu óleo. Atualmente, o biodiesel é o combustível de uso mais econômico para o óleo de algas porque o processo requer menos energia do que a conversão do óleo em metano, etanol e outros tipos de combustível. O objetivo é tornar o óleo de algas uma alternativa economicamente viável ao petróleo, caso os preços do petróleo caiam.

Ainda não é hora de substituir todos os poços de petróleo da América por lagoas de cultivo de algas, mas os dias de troca de ouro negro por lodo verde não estão longe.

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Quando se trata de algas, o vício é bom. Os organismos semelhantes a plantas simplesmente não conseguem obter dióxido de carbono suficiente. De acordo com a Scientific American , a produtora de combustível de algas Sapphire Energy estima que as algas que ela usa consomem cerca de 14 quilos de gases de efeito estufa para cada galão de óleo produzido. Embora o processo em si ainda queime carbono no transporte e uso do combustível produzido, o processo de produção de óleo de algas é considerado muito mais eficiente em termos energéticos do que a produção tradicional de óleo. Os benefícios ambientais das algas não se limitam ao ar puro. Os organismos também demonstraram tratar águas residuais removendo toxinas.

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