Bio-Refinarias

Bio-Refinarias à Base de Biomassa e Óleo de Algas

Bio-Refinarias – Colaboração: Dr. John Kyndt  e Dr. Aecio D’Silva .

Em nosso livro Algae Color the Future Green lançado recentemente descrevemos  o potencial de Bio-refinarias como uma alternativa para nos complementar ou livrar nosso dependencia dos petroquimicos.

As algas têm tudo para serem matéria-prima para a produção de biocombustíveis avançados e produtos químicos verde em Bio-Refinarias.

Bio-refinarias - Algae Coloring the Future Green (Fonte: algaeforbiofuels.com)

Bio-refinarias – Algae Coloring the Future Green (Fonte: algaeforbiofuels.com)

Produção de biocombustíveis avançados e bioprodutos a partir de algas, no entanto, devem vencer alguns desafios na comercialização, em questões específicas de produção em larga-escala.

Uma grande parte da pesquisa de algas em todo o mundo (incluindo nosso grupo)  está focado no desenvolvimento de tecnologias economicamente viáveis de colheita e de otimização do refino dos produtos finais.

A composição da biomassa das algas é dependente das espécies selecionadas e do ambiente no qual as células são cultivadas. Algumas espécies têm uma grande preferência por lipídios como material de armazenamento e outros tornam-se ricos em amido e açúcares.

Dependendo da composição dos hidrocarbonetos e do açúcar, a específica algal biomassa pode ser processado para biodiesel por transesterificação, ou biogasolina e biojetfuel através de hidrocraqueamento ou processados para etanol, através de fermentação ou pirólise térmica (formação de gás de síntese).

Subprodutos dessas reações podem ser usadas como matéria-prima nas  linhas de processamento ou  fluxo de produção da indústria química atual em operação transformando-as em Bio-Refinarias alternativas.

Bio-Refinarias – Importância da Gestão Integrada de Sistemas de Produção de Algas

Recentemente foram desenvolvidos novos tipos de sistemas de produção de algas que podem ser  diretamente integrados em  bio-refinarias existentes ou usinas de eletricidade movidas a gas ou carvao mineral que tornam  todo o processo viável.

Bio-refinarias são semelhantes às refinarias de petróleo no conceito, no entanto, bio-refinerias usam matéria prima renovável ou  insumos biológicos sustentáveis (diferente das que usam petróleo e outros combustíveis fósseis) para produzir combustíveis de transporte, produtos químicos, aquecimento/resfriamento  e eletricidade.

Um sistema integrado implica não só que a biomassa de algas alimentam diretamente a biorefinaria, mas também a direta utilização dos efluentes e  gas exaustores  (por exemplo, gás de síntese, metano,  calor, o dióxido de carbono, esgoto, etc) pela biorefinaria ou usina de energia em nossos novos sistemas de produção de algas.

Isto abre o caminho para uma produção robusta em massa de biocombustíveis a partir das algas e de produtos químicos finais à custos compatívies aos sistemas atuais.

Estamos envolvidos em um sistema integrado vertical de produção em bio-refinarias constituído por diferentes “plataformas”. Cada um deles é dedicado a uma linha de produtos específicos de combustíveis ou produtos químicos de alto valor.

Aqui estão alguns exemplos de tais plataformas que, teoricamente, podem utilizar a biomassa gerada pelas  algas:

– Plataforma C2: etanol; produção de ácido acético
– Plataforma C3: ácido acrílico; ácido láctico; síntese de propanediols
– Plataforma C4: produção Butanol
– Plataforma  C10 e acima: biodiesel, bio/green-Jetfuel, carotenóides, etc

O número C em cada plataforma refere-se ao comprimento da cadeia de carbono em cada linha de produto, por exemplo, o etanol tem uma cadeia de carbono dois, butanol possui uma cadeia de carbono quatro, e daí por diante.

Além disso, a plataforma de “açúcar” é baseada na conversão de processos bioquímicos e centra-se na fermentação de açúcares. A plataforma “syngas” é baseada em processos de conversão termoquímicos e centra-se na gaseificação de matérias-primas de biomassa e subprodutos dos processos de conversão.

Atualmente o esfôrço é otimizar cada um desses processos para que eles possam ser ampliados utilizando as unidades de refino e transformação existentes. Para isso, é preciso otimizar a composição da biomassa e eficiência de processamento das algas usando tecnologia de ponta como métodos  avançados genéticos e microbiológicos.

Tudo isto, é claro, passa por uma completa análise de ciclo de vida juntamente com análises económicas associadas à comercialização dos todos os integrados bioprocessos desenvolvidos. Em suma, bio-refinarias à base de algas é uma realidade completamente possível de ser implementada, mas pouquíssimos detém esta super avançada tecnologia de ponta.

Fonte: http://algaeforbiofuels.com/algae-oil-based-biorefineries/

Mais informações sobre Químicos Verdes e Biocombustíveis:

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