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<\/p>\n\n Bioenergia\n <\/p>\n
Baixas doses de soda c\u00e1ustica aumentam a produ\u00e7\u00e3o de biog\u00e1s a partir de res\u00edduos de banana<\/p>\n
Estudo conduzido na Unesp mostra que o uso m\u00ednimo de reagente no pr\u00e9-tratamento da biomassa eleva a gera\u00e7\u00e3o de metano, barateia a opera\u00e7\u00e3o industrial e diminui impactos ambientais<\/p>\n
\n Bioenergia\n <\/p>\n
Baixas doses de soda c\u00e1ustica aumentam a produ\u00e7\u00e3o de biog\u00e1s a partir de res\u00edduos de banana<\/p>\n
Estudo conduzido na Unesp mostra que o uso m\u00ednimo de reagente no pr\u00e9-tratamento da biomassa eleva a gera\u00e7\u00e3o de metano, barateia a opera\u00e7\u00e3o industrial e diminui impactos ambientais<\/p>\n
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Pesquisadora Larissa Ayumi Yamamoto realiza experimento com o res\u00edduo de banana (l\u00edquido escuro no frasco) ap\u00f3s o pr\u00e9-tratamento alcalino (imagem: Larissa Ayumi Yamamoto\/IPBEN-Unesp)<\/p>\n
Jos\u00e9 Tadeu Arantes | Ag\u00eancia FAPESP<\/strong> \u2013 Baixas concentra\u00e7\u00f5es de soda c\u00e1ustica (hidr\u00f3xido de s\u00f3dio, NaOH) s\u00e3o mais eficientes do que doses elevadas para preparar res\u00edduos org\u00e2nicos destinados \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de biog\u00e1s. A descoberta aumenta a gera\u00e7\u00e3o de metano, reduz o consumo de reagentes e, assim, diminui custos.<\/p>\n A mat\u00e9ria-prima da pesquisa que chegou a essa conclus\u00e3o foram bananas \u2013 cascas e partes impr\u00f3prias para comercializa\u00e7\u00e3o coletadas em varej\u00f5es. Embora apresentem elevado teor de mat\u00e9ria org\u00e2nica, esses res\u00edduos guardam seu potencial energ\u00e9tico \u201ctrancado\u201d em uma esp\u00e9cie de \u201carmadura vegetal\u201d formada por subst\u00e2ncias como celulose e lignina. A barreira dificulta o acesso dos microrganismos aos a\u00e7\u00facares ferment\u00e1veis e limita a efici\u00eancia da digest\u00e3o anaer\u00f3bia \u2013 a decomposi\u00e7\u00e3o da mat\u00e9ria org\u00e2nica por comunidades de microrganismos que vivem na aus\u00eancia de oxig\u00eanio.<\/p>\n Ao longo do processo, mol\u00e9culas complexas s\u00e3o gradualmente quebradas em compostos mais simples at\u00e9 a forma\u00e7\u00e3o do metano (CH\u2084), principal componente energ\u00e9tico do biog\u00e1s.<\/p>\n \u201cPara aumentar a efici\u00eancia da produ\u00e7\u00e3o de biog\u00e1s, \u00e9 necess\u00e1rio aplicar um pr\u00e9-tratamento. N\u00f3s optamos pelo termoalcalino [que combina calor e produtos qu\u00edmicos]. A biomassa foi aquecida na presen\u00e7a de diferentes concentra\u00e7\u00f5es de hidr\u00f3xido de s\u00f3dio, variando entre 0,2% e 3%. O objetivo era romper parcialmente a barreira formada pela lignina, tornando os carboidratos mais acess\u00edveis aos microrganismos\u201d, relata Sandra Imaculada Maintinguer<\/a>, integrante do Instituto de Pesquisa em Bioenergia da Universidade Estadual Paulista (IPBEN-Unesp) que coordenou a pesquisa.<\/p>\n O resultado contrariou a expectativa intuitiva de que mais reagente produziria melhor desempenho. A efici\u00eancia m\u00e1xima foi alcan\u00e7ada justamente com as menores concentra\u00e7\u00f5es testadas. A concentra\u00e7\u00e3o de apenas 0,2% de NaOH promoveu a maior solubiliza\u00e7\u00e3o de carboidratos, alcan\u00e7ando 12.110 miligramas por litro (mg\/L), contra 4.785 mg\/L observados no material sem pr\u00e9-tratamento. Um pequeno aumento na concentra\u00e7\u00e3o, para 0,4%, proporcionou a maior produ\u00e7\u00e3o acumulada de metano, mas a de 0,2% foi a que promoveu a maior velocidade de produ\u00e7\u00e3o do g\u00e1s.<\/p>\n \u201cIsso \u00e9 importante porque, al\u00e9m de aumentar os custos da produ\u00e7\u00e3o, o uso elevado de hidr\u00f3xido de s\u00f3dio inibe a a\u00e7\u00e3o dos microrganismos respons\u00e1veis pela gera\u00e7\u00e3o do metano e pode causar maior impacto sobre o meio ambiente\u201d, destaca Larissa Ayumi Yamamoto<\/a>, graduanda no IPBEN-Unesp e primeira autora do artigo que descreve o achado, publicado<\/a> em maio na revista cient\u00edfica Bioenergy Research.<\/p>\n Menos \u00e9 mais<\/strong><\/p>\n Em pequenas quantidades, a soda c\u00e1ustica facilita a ruptura parcial da estrutura vegetal e libera a\u00e7\u00facares que alimentam os microrganismos. Em excesso, por\u00e9m, passa a atacar os pr\u00f3prios microrganismos, atrapalhando ou at\u00e9 inviabilizando o processo. \u201cN\u00e3o adianta colocar 20% porque se torna inibit\u00f3rio\u201d, resume Maintinguer. Al\u00e9m de aumentar a produ\u00e7\u00e3o, a redu\u00e7\u00e3o da quantidade de reagente melhora a perspectiva de aplica\u00e7\u00e3o industrial porque facilita o tratamento posterior de efluentes. \u201cPara a ind\u00fastria, quanto menor a concentra\u00e7\u00e3o de hidr\u00f3xido de s\u00f3dio, melhor\u201d, comenta.<\/p>\n A pesquisadora observa que S\u00e3o Paulo re\u00fane condi\u00e7\u00f5es particularmente favor\u00e1veis para esse tipo de tecnologia. Grande produtor de frutas, o Estado gera quantidades enormes de res\u00edduos ao longo de toda a cadeia produtiva, desde frutos descartados ainda na propriedade at\u00e9 sobras do beneficiamento industrial e da comercializa\u00e7\u00e3o. \u201cA ideia \u00e9 fechar esse ciclo. Em vez de encaminhar restos e frutas fora do padr\u00e3o comercial para aterros, esses res\u00edduos podem alimentar biodigestores capazes de produzir energia, transformando um passivo ambiental em uma fonte renov\u00e1vel\u201d, pondera.<\/p>\n Os resultados mostraram que o desempenho do sistema depende n\u00e3o apenas da quantidade de mat\u00e9ria org\u00e2nica dispon\u00edvel, mas tamb\u00e9m de quais bact\u00e9rias est\u00e3o atuando no processo e quais caminhos usam para digerir a mat\u00e9ria. No reator submetido ao pr\u00e9-tratamento com 0,4% de hidr\u00f3xido de s\u00f3dio predominaram bact\u00e9rias dos g\u00eaneros Paraclostridium e Clostridium e arqueias metanog\u00eanicas (organismos unicelulares produtores de metano) dos g\u00eaneros Methanothrix e Methanoregula. \u201cN\u00f3s avaliamos o cons\u00f3rcio microbiano presente no reator, conseguimos acompanhar como esse sistema evolui e quais rotas metab\u00f3licas os microrganismos percorrem ao longo do processo\u201d, sublinha Ana Gabriela Oliveira Ferreira Janas, doutoranda no IPBEN-Unesp. \u201cS\u00e3o informa\u00e7\u00f5es que a pesquisa pode oferecer para a ind\u00fastria.\u201d<\/p>\n Turnos de trabalho microbiano<\/strong><\/p>\n Maintinguer explica que a digest\u00e3o anaer\u00f3bia funciona como uma sucess\u00e3o de etapas cumpridas por diferentes grupos de microrganismos. \u201cEntramos com a mat\u00e9ria org\u00e2nica bruta e os microrganismos v\u00e3o quebrando essa mat\u00e9ria em compostos cada vez mais simples. Esses intermedi\u00e1rios acabam sendo consumidos por outros microrganismos at\u00e9 chegar \u00e0 forma\u00e7\u00e3o do metano.\u201d<\/p>\n O trabalho integra um programa mais amplo desenvolvido pelo grupo da Unesp para transformar res\u00edduos agroindustriais em fontes de energia e outros produtos de valor agregado. Al\u00e9m da banana, os pesquisadores v\u00eam estudando res\u00edduos de laranja e goiaba, \u00e1guas residu\u00e1rias do processamento de frutas e diferentes estrat\u00e9gias de digest\u00e3o e codigest\u00e3o anaer\u00f3bias. A codigest\u00e3o anaer\u00f3bia consiste em misturar diferentes tipos de res\u00edduos no mesmo reator para potencializar a gera\u00e7\u00e3o de energia.<\/p>\n Dependendo das condi\u00e7\u00f5es operacionais e da comunidade microbiana presente, esses sistemas podem ser direcionados n\u00e3o apenas \u00e0 produ\u00e7\u00e3o de biog\u00e1s, mas tamb\u00e9m para a obten\u00e7\u00e3o de outros compostos de interesse industrial. Em outro trabalho, ainda em processo de revis\u00e3o para publica\u00e7\u00e3o, Janas e colaboradores investigaram a codigest\u00e3o anaer\u00f3bia de res\u00edduos para produzir bio-hidrog\u00eanio.<\/p>\n O estudo foi financiado pela FAPESP por meio de dois projetos (22\/15706-5<\/a> e 24\/10977-6<\/a>).<\/p>\n