Pesquisa encontra microalgas que crescem em resíduos e geram biocombustíveis e ração animal

A Embrapa Agroenergia (DF) conseguiu identificar espécies de microalgas que podem ser cultivadas em resíduos líquidos de processos de agroindústrias, os efluentes. Esse cultivo pode gerar matéria-prima renovável para biocombustíveis, rações, cosméticos e vários outros produtos. A pesquisa, que durou três anos, também teve como resultado a descoberta de espécies até então desconhecidas, na biodiversidade brasileira.

Os efluentes utilizados nos estudos foram a vinhaça, formada na produção de açúcar e etanol de cana, e o Pome (palm oil mill effluent), que é gerado no processamento do dendê. Eles são aproveitados, hoje, para fertirrigação das plantações. Utilizá-los, contudo, como meio para produzir microalgas, pode agregar valor às cadeias produtivas da cana e do dendê, gerando mais biomassa e óleo para obter energia e bioprodutos.

As microalgas são organismos unicelulares e microscópicos que vivem em meios aquáticos e têm uma característica curiosa: embora não sejam plantas, são capazes de realizar fotossíntese e se desenvolver utilizando luz do sol e gás carbônico. Elas se reproduzem muito rapidamente, gerando grandes quantidades de óleo e biomassa em pouco tempo. A produtividade pode ser de dez a 100 vezes maior do que os cultivos agrícolas tradicionais. Isso chamou a atenção de setores que necessitam de grandes quantidades de matéria-prima, como o de biocombustíveis.

Ao mesmo tempo, os óleos produzidos por algumas espécies quase sempre contêm compostos muito valiosos como, por exemplo, Ômega 3 e carotenoides. Por isso, elas também encontram espaço em indústrias que atendem nichos de mercado e pagam mais caro por matérias-primas com propriedades raras. É o caso dos cosméticos e dos suplementos alimentares.

Já existem pelo menos quatro empresas no Brasil produzindo microalgas: duas no Nordeste, com foco em nutrição humana e animal, e outras duas no interior de São Paulo, já atendendo indústrias de cosméticos e rações, ou projetos para tratamento de efluentes. Contudo, há ainda muito que avançar no conhecimento e desenvolvimento de tecnologias para impulsionar o setor. A redução do custo de produção é uma das principais preocupações, principalmente quando se quer alcançar mercados que necessitam de grandes volumes e preços baixos, como é o caso dos biocombustíveis.

Explorando a biodiversidade

A pesquisa da Embrapa buscou soluções em uma das maiores riquezas do Brasil: a imensa biodiversidade, que pode abrigar um quarto das espécies de microalgas de água doce, segundo as estimativas. O primeiro trabalho tinha como objetivo encontrar espécies capazes de crescer na vinhaça, em ambientes industriais e biomas brasileiros (Amazônia, Pantanal e Cerrado). Os cientistas identificaram duas espécies que podem ser cultivadas nesse efluente, com bom rendimento − uma delas ainda não está sequer descrita na literatura. A análise dos componentes da biomassa dessas duas microalgas indica maior concentração de carboidratos e proteínas do que de lipídeos e carotenoides, que as tornam mais adequadas para a produção de etanol do que de biodiesel, quando o assunto é biocombustíveis. Podem ser utilizadas, ainda, em rações.

A vinhaça é rica em nitrogênio, fósforo e potássio (NPK), nutrientes tão necessários às microalgas quanto às plantas. Utilizá-la como meio de cultivo, contudo, tem seus desafios, explica o pesquisador Bruno Brasil, da Embrapa Agroenergia. Se, por um lado, a concentração de nutrientes favorece o crescimento dos organismos, por outro a coloração escura dificulta a passagem de luz, sem a qual não há fotossíntese. Para minimizar esse problema, a equipe da Embrapa Agroenergia utilizou métodos de clarificação química de baixo custo ou simplesmente diluiu a vinhaça em água. Outro desafio associado à vinhaça é a elevada carga de material orgânico. Ela favorece a proliferação de bactérias e leveduras, que se tornam contaminantes no meio de cultivo e prejudicam o crescimento das microalgas.

As duas espécies selecionadas pela equipe da Embrapa Agroenergia são mixotróficas. Isso quer dizer que elas realizam fotossíntese, mas também utilizam a matéria orgânica da vinhaça para crescer. Elas não chegam a reduzir significativamente essa carga orgânica e, por isso, não podem ser utilizadas isoladamente para tratamento do efluente. No entanto, isso pode ser bom porque permite que a vinhaça ainda seja usada para fertirrigação dos canaviais após a retirada das microalgas.