{"id":25454,"date":"2026-07-28T17:32:35","date_gmt":"2026-07-28T20:32:35","guid":{"rendered":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/?p=25454"},"modified":"2026-07-30T11:57:45","modified_gmt":"2026-07-30T14:57:45","slug":"processo-em-escala-piloto-avanca-na-producao-de-diesel-verde-a-base-de-microalgas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ciencia.ufpr.br\/portal\/processo-em-escala-piloto-avanca-na-producao-de-diesel-verde-a-base-de-microalgas\/","title":{"rendered":"Processo em escala piloto avan\u00e7a produ\u00e7\u00e3o de diesel verde \u00e0 base de microalgas"},"content":{"rendered":"

Vista pelo microsc\u00f3pio, a microalga Tetradesmus obliquus<\/em> aparece como um amontoado de losangos verdes vibrantes. Isso porque, apesar de ter somente uma c\u00e9lula \u2014 em formato de losango \u2014, essa alga verde costuma formar col\u00f4nias de quatro a at\u00e9 oito c\u00e9lulas. Da\u00ed o \u201ctetradesmus\u201d e o \u201cobliquus\u201d do nome: porque tendem a formar grupos de quatro microalgas coladas por seus lados diagonais.<\/p>\n

\"Esp\u00e9cie
Esp\u00e9cie T. obliquus. Foto: Palina Balcevi\u010d\/iNaturalist<\/figcaption><\/figure>\n

O formato l\u00fadico esconde um superpoder que a biotecnologia come\u00e7ou a investigar h\u00e1 cerca de 80 anos. A microalga consegue transformar res\u00edduos em hidrocarbonetos puros, os compostos org\u00e2nicos usados como combust\u00edveis, que motores convencionais conseguem aproveitar sem necessidade de modifica\u00e7\u00e3o mec\u00e2nica. Ou seja, s\u00e3o mat\u00e9ria-prima inusitada de um diesel de composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e propriedades f\u00edsicas semelhantes \u00e0s do diesel de petr\u00f3leo, mas cujo consumo gera menos impacto ambiental.<\/p>\n

A dificuldade de produ\u00e7\u00e3o em grande escala tem sido um dos entraves do diesel de microalgas \u2014 os outros s\u00e3o o custo de produ\u00e7\u00e3o, que hoje supera em mais de 30 vezes o pre\u00e7o dos combust\u00edveis de petr\u00f3leo, o gasto energ\u00e9tico e a necessidade de refino especial. Ainda assim, a expectativa sobre esse combust\u00edvel renov\u00e1vel para a pr\u00f3xima d\u00e9cada \u00e9 grande. O motivo pelo qual tem sido chamado de diesel verde, e n\u00e3o biodiesel, \u00e9 porque pode ser usado puro no motor da mesma forma que o combust\u00edvel f\u00f3ssil.<\/p>\n

\"\"<\/a>
(Clique para ampliar | Baixe em pdf<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

O consolidado dos estudos de viabilidade das microalgas como biocombust\u00edvel foram destacados recentemente pela editora Springer Nature, no livro Microalgae horizons<\/em>, editado por pesquisadores do N\u00facleo de Pesquisa e Desenvolvimento de Energia Autossustent\u00e1vel (Npdeas) da Universidade Federal do Paran\u00e1 (UFPR): Ihana Aguiar Severo, Juan Carlos Ord\u00f3\u00f1ez, Andr\u00e9 Bellin Mariano e Jos\u00e9 Viriato Coelho Vargas. Na obra, os autores mencionam o uso de fotobiorreatores fechados e compactos como o estado atual da tecnologia.<\/p>\n

A base para essa afirma\u00e7\u00e3o est\u00e1 no avan\u00e7o na escala de produ\u00e7\u00e3o de diesel verde que foi registrado pelos laborat\u00f3rios do Npdeas. Os resultados da pesquisa foram publicados anteriormente no peri\u00f3dico Journal of Environmental Management<\/em> por parte dos editores do livro. Por meio da melhoria de processos, o grupo conseguiu elevar em 150% a produ\u00e7\u00e3o laboratorial de diesel com base de microalgas. Isso significa uma transi\u00e7\u00e3o da produ\u00e7\u00e3o em escala de laborat\u00f3rio (tamb\u00e9m chamada de escala de bancada) para uma em escala piloto industrial.<\/p>\n

Em termos num\u00e9ricos, o processamento da mat\u00e9ria-prima por vez, que \u00e9 de geralmente entre 20 gramas e um quilo de biomassa no laborat\u00f3rio, se mostrou poss\u00edvel no Npdeas com cerca de 13,5 quilos em escala piloto. Com um quilo de biomassa, se produz cerca de 63 gramas de diesel verde. J\u00e1 com 13,5 quilos, o \u00f3leo destilado que \u00e9 obtido chega a quase 285 gramas.<\/p>\n

A escala piloto \u00e9 um est\u00e1gio de transi\u00e7\u00e3o at\u00e9 se chegar a um produto para comercializa\u00e7\u00e3o. Tamb\u00e9m aproxima a pesquisa acad\u00eamica da realidade de uma planta de produ\u00e7\u00e3o industrial. Assim, com esse passo, o Npdeas ajuda a dar um norte cient\u00edfico e para pol\u00edticas p\u00fablicas a fim de que o diesel verde de microalgas se torne um produto vi\u00e1vel.<\/p>\n

“Para que esse tipo de biocombust\u00edvel se torne uma alternativa competitiva aos combust\u00edveis f\u00f3sseis tradicionais, precisa ser produzido em quantidade industrial. Na UFPR, estamos na frente nesse tipo de pesquisa no Brasil, especialmente no que diz respeito \u00e0 aplica\u00e7\u00e3o em escalas maiores\u201d, avalia Ihana Severo, pesquisadora de p\u00f3s-doutorado no Programa de P\u00f3s-Gradua\u00e7\u00e3o em Engenharia e Ci\u00eancia dos Materiais (Pipe) da UFPR, ao qual o Npdeas \u00e9 vinculado.<\/p><\/blockquote>\n

Proposta da pesquisa passa por otimiza\u00e7\u00e3o de processos<\/h2>\n

A equipe do Npdeas chegou a esse resultado combinando processos que abrangem novas tecnologias em reatores e em refinamentos (purifica\u00e7\u00e3o) qu\u00edmicos para a extra\u00e7\u00e3o do \u00f3leo diesel de microalgas.<\/p>\n

Reatores s\u00e3o dispositivos que permitem administrar rea\u00e7\u00f5es f\u00edsicas e qu\u00edmicas. Para produzir o diesel de microalgas na microusina, s\u00e3o usados dois reatores. O fotobiorreator \u00e9 usado no r\u00e1pido cultivo de microalgas para a forma\u00e7\u00e3o da biomassa. J\u00e1 o reator de extra\u00e7\u00e3o \u00e9 usado na obten\u00e7\u00e3o do \u00f3leo diesel.<\/p>\n

Inaugurado h\u00e1 cerca de dez anos em Curitiba, o fotobiorreator do Npdeas \u00e9 um dispositivo inovador que tem permitido aos pesquisadores avan\u00e7arem na ci\u00eancia de biomassa de microalgas. A estrutura tubular \u2014 composta de 3,5 quil\u00f4metros de tubos transparentes \u2014 \u00e9 compacta, ocupando dez metros quadrados de \u00e1rea<\/a>.<\/p>\n

Essa infraestrutura fornece um ambiente ideal e controlado para o crescimento de grandes volumes de microalgas em curto espa\u00e7o de tempo. \u00c9 no espa\u00e7o fechado que as algas Tetradesmus obliquus<\/em> recebem luz solar, g\u00e1s carb\u00f4nico e nutrientes retirados de dejetos su\u00ednos. Dessa forma o fotobiorreator produz 13,5 quilos de biomassa seca de microalgas em 15 dias, o que equivale a cerca de 900 gramas por dia.<\/p>\n

O segundo reator \u00e9 um equipamento de laborat\u00f3rio que faz a extra\u00e7\u00e3o do \u00f3leo com uso de solvente a quente. O dispositivo mistura a biomassa de microalgas seca com solventes \u2014 na pesquisa foram testados hexano e etanol \u2014, mantendo constantes a temperatura de 50 \u00b0C e a rota\u00e7\u00e3o da mistura.<\/p>\n

Dessa forma o reator rompe as membranas celulares da microalga, o que libera o \u00f3leo que d\u00e1 origem ao combust\u00edvel. A mistura meio a meio dos solventes foi a que atingiu maior rendimento de massa (6,5%).<\/p>\n

Esses solventes foram escolhidos por trazerem vantagens para a produ\u00e7\u00e3o do diesel.<\/p>\n

\u201cA proposta de usar uma mistura de hexano e etanol para a extra\u00e7\u00e3o de \u00f3leo da biomassa de microalgas \u00e9 considerada mais sustent\u00e1vel devido \u00e0s caracter\u00edsticas complementares desses solventes. O hexano \u00e9 eficiente na extra\u00e7\u00e3o de lip\u00eddios, enquanto o etanol, al\u00e9m de ser menos t\u00f3xico, \u00e9 uma alternativa mais sustent\u00e1vel. Especialmente se derivado de fontes renov\u00e1veis, como biomassa ou cana-de-a\u00e7\u00facar\u201d, afirma Iago Costa, doutor pelo Pipe e um dos autores do artigo.<\/p>\n

Outra proposta do estudo est\u00e1 no refino do \u00f3leo bruto de microalgas. A t\u00e9cnica utilizada, a destila\u00e7\u00e3o fracionada eficiente, usa uma vidraria de laborat\u00f3rio para isolar e purificar hidrocarbonetos espec\u00edficos. Isso melhorou as propriedades do combust\u00edvel, o que indica que a t\u00e9cnica pode ajudar a aumentar o poder calor\u00edfico do diesel de microalgas em cerca de 25%.<\/p>\n

Capacidade energ\u00e9tica do \u00f3leo de microalgas est\u00e1 na mesma faixa do diesel f\u00f3ssil<\/h2>\n

O \u00f3leo destilado de microalgas \u00e9 composto principalmente de alcanos (parafinas) e alcenos (olefinas). Esses s\u00e3o compostos que formam misturas de cadeias de carbono curtas (C6\u2013C12, similares \u00e0 gasolina) e cadeias longas (C13\u2013C20, similares ao diesel f\u00f3ssil).<\/p>\n

Para ser considerado combust\u00edvel, um composto precisa liberar uma quantidade de energia adequada quando entra em combust\u00e3o nos motores. Por litro, o diesel cont\u00e9m mais energia (maior densidade energ\u00e9tica) do que a gasolina, por isso \u00e9 usado em ve\u00edculos pesados. O estudo demonstrou que o poder calor\u00edfico do \u00f3leo de microalgas se enquadra na faixa t\u00edpica do diesel de petr\u00f3leo.<\/p>\n

\u201cIsso garante que ele pode ser usado como substituto sem comprometer o desempenho dos motores, pois oferece uma capacidade energ\u00e9tica similar”, explica Iago Costa. O termo t\u00e9cnico que define essa caracter\u00edstica \u00e9 \u201cdrop-in\u201d, que em ingl\u00eas significa algo como \u201c\u00e9 s\u00f3 jogar dentro\u201d.<\/p>\n

Os desafios que a produ\u00e7\u00e3o comercial de diesel de microalgas tem pela frente<\/h2>\n

Segundo os pesquisadores, a proje\u00e7\u00e3o \u00e9 que as redu\u00e7\u00f5es mais dr\u00e1sticas de custo de produ\u00e7\u00e3o para o diesel com base de microalgas ocorram daqui a dez ou 15 anos.<\/p>\n

Trata-se de uma previs\u00e3o dif\u00edcil, porque depende n\u00e3o s\u00f3 da tecnologia, mas do andamento do mercado de petr\u00f3leo e dos incentivos aos combust\u00edveis renov\u00e1veis. Ambos s\u00e3o fatores relacionados a quest\u00f5es globais e a vis\u00f5es pol\u00edticas.<\/p>\n

“Eu diria que a viabilidade econ\u00f4mica est\u00e1 melhorando aos poucos. A passos lentos, vamos dizer assim, \u00e0 medida que a tecnologia avan\u00e7a e os processos se tornam mais eficientes. No entanto, \u00e9 arriscado dizer que isso vai de fato ser resolvido, superado\u201d, acredita Ihana Severo.<\/p><\/blockquote>\n

\u201cEstamos falando de c\u00e9lulas microalgas microsc\u00f3picas para produzir biocombust\u00edvel na tentativa de atender uma enorme demanda. Mas estamos vendo progressos que nos d\u00e3o esperan\u00e7a de que o custo de produ\u00e7\u00e3o continue a cair\u201d.<\/p>\n

\u2795 Aprofunde-se no artigo \u201cUnlocking pilot-scale green diesel production from microalgae\u201d<\/a>, publicado no Journal of Environmental Management\u00a0<\/em><\/span>(acesso fechado; em ingl\u00eas); e pelo livro “Microalgae Horizons: Fundamentals, Innovations, and Industrial Applications”<\/a>, da Springer Nature (acesso fechado; em ingl\u00eas
\n<\/span><\/h5>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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