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Biodiesel de AlgasDocente:
Profª. Dr. Marilia Rodrigues Pereira Noronha
Discentes:
Maria Luana Alves RA: 200911591Wanderson R. Morais RA: 200910691
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Introdução Conter o uso excessivo de combustíveis
fósseis e impacto ambiental
Busca de fontes de energia quesejam renováveis e mais baratas do que opetróleo
Há estudos com vegetais naprodução de biodiesel pelo uso de lipídeosproduzidos.
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As microalgas se mostram mais eficientes naprodução de lipídeos do que vegetaissuperiores, como as palmáceas
Desenvolvimento de estudos sobre ocultivo e características do óleo extraído demicroalgas
O óleo produzido é de maior qualidadeem relação aos demais, dessa forma, maiorinvestimento nesse novo setor energético.
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Tabela mostrando a quantia de óleo produzida por diferentes espécies vegetais.Fonte: Citado por Gil Câmara em Agronegócios de Plantas Oleaginosas (2006).
Em relação ao rendimento em óleo, o de microalgas é pelomenos quinze vezes maior que o de palma, que é o de maiorprodutividade. Existe uma estimativa de produção de óleo demicroalgas de 15.000 a 30.000 L/Km2.
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Tabela com relação de microalgas e suas respectivas produções de
óleo. Fonte: Microalga como matéria-prima para a produção de biodiesel (2006).
Segundo estudos, é possível aumentar percentagem de óleoproveniente de microalgas com otimização dos locais decultura.
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Tabela com a composição química do óleo de algumas microalgas.Fonte: Microalga como matéria-prima para a produção de biodiesel (2006).
As letras significam: C14:0 (mirístico), C14:1 (miristoléico),C16:0 (palmítico), C16:1 (palmitoléico), C18:0 (oléico),C18:2 (linoléico), C18:3 (linolênico), C20:5
(eicosapenteneóico).
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Espécies de algumas microalgas utilizadas naprodução de Óleo para biodiesel:
Scenedesmus obliquus1 Scenedesmus dimorphus2
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Chlamydomonas sp.3 Chlorella vulgaris4
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Spirogyra sp.5 Dunaliella tertiolecta6
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Dunaliella salina7 Isochrysis sp.8
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Nannochloris salina 9 Nitzchia sp.10
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Critérios de Avaliação na produção de Biodiesel
Estudos baseados em aspectoseconômicos e ecológicos:-Teor de óleo por área ocupada,
-Período de cultivo,-Preço da matéria-prima deve ser menorque o preço do diesel,
-Aproveitação do subproduto,-O biodiesel deve ser compatível eatender especificações do motor.
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Vantagens na utilização de Microalgas Maior produção em menor área,
Custo baixo para colheita e transporte,
Eficiência fotossintética maior em relação a vegetais
superiores,
Seqüestradoras de CO²,
Grande adaptabilidade,
Qualidade do óleo excelente,
Não acaba com o estoque de alimentos.
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Tabela relacionando óleos de diferentes vegetais e suascaracterísticas. Fonte: Microalga como matéria-prima para a produção de biodiesel (2006)
A qualidade do biodiesel produzido é medida porespecificações da ANP (Agência Nacional do Petróleo, GásNatural e Combustível).
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Extraindo óleo de Microalgas As microalgas podem ser plantadas em sistemas
de lagoas abertas ou fechadas, o óleo é extraídodas células de suas paredes celulares.
Existem diversas formas de extração doÓleo:
Prensagem do ÓleoAdição de HexanoFluído Supercrítico
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Prensagem do Óleo.17
Método simples:As microalgas são prensadas, num sistema similarao feito com o azeite, sendo extraído cerca de75% de lipídeos de um indivíduo.
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Adição de Hexano
Método frequentemente utilizado depoisda prensagem, aqui as sobras damicroalgas são misturadas com Hexano
A mistura é filtrada e limpa paranão restar resíduos químicos; extrai cercade 95% de lipídeos.
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Fluído Super-crítico Este método pode extrair até 100% de
lipídeos das microalgas, e pode serutilizado diretamente após a Adição deHexano
Depois de ser prensada e aquecida,a microalga é posta junta do CO², este age
como um fluído supercrítico e transformatotalmente a microalga em óleo. Porprecisar de equipamentos caros e trabalhoextra, este método é menos utilizado.
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Obtenção do Biodiesel Após ser extraído o óleo é refinado usando-se
cadeias de ácidos graxos em um processochamado Transesterificação.
NaOH e o CH³OH são utilizados na reação, oprimeiro como catalisador e o segundo comoreagente.
Resulta: Combustível+Glicerol, então amistura é refinada e o biodiesel é obtido.
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Refinando o Biocombustível
A Glicerina pode ser separada por
Decantação ou Centrifugação.
Os sabões e restos de reagentes e
catalisadores são retirados com umadestilação.
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Figura mostrando a reação de Transesterificação, utilizada naobtenção do biodiesel.14
O biodiesel é um éster de ácido graxo, renovável e biodegradável, obtidocomumente a partir da reação química de óleos ou gorduras, de origemanimal ou vegetal, com um álcool na presença de um catalisador (reação
conhecida como transesterificação).
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O Reagente e o Catalizador da reação de Transesterificação.15
O Hidróxido de Sódio funciona como umcatalisador para a reação, e o Metanol reagirá comos óleos, formando Glicerol e éster.
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Melhorias na produção do Biodiesel11
Local Luminosidade Substrato
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Maximizando a produção de Óleo
Diferentes métodos de cultura
Lagoa Aberta
Crescimento Vertical e
Bioreatores
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Cultivo em Lagoa Aberta Método mais natural e popular,
criação em áreas ensolaradas e quentes do mundo todo
Desvantagens:O clima ruim retarda o crescimento,
Contaminação por bactérias e outros organismos,
Temperatura da água deve ser constante.
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Foto do cultivo de microalgas em uma Lagoa Aberta.18
Lagoa das algas na usina piloto HR BioPetroleum, em Kona, noHavaí: iniciativa pioneira em caráter demonstrativo.
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Life Fuel Inc., uma companhia de Biodiesel localizada na Califórnia.11
A industria está pesquisando o potencial de produção deóleo de microalgas através do cultivo em Lagoa Aberta.
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Crescimento Vertical
Cultivo de algas mais rápido e de maneiramais eficiente do que o anterior
As microalgas são colocadas emsacos plásticos, estes são cobertos eempilhados sendo protegidos contra achuva e contaminação
Maior produção de óleo.
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Figura mostrando como é feito o cultivo de microalgas pelo método deCrescimento Vertical.16
Por ficarem expostas aos raios solares por ambos os lados, há maiorprodutividade.
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Foto do cultivo de algas no método Crescimento Vertical.19
Cultivo experimental de microalgas no método decrescimento Vertical.
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Bioreatores As microalgas são cultivadas em tonéis grandes e
redondos, sendo manipuladas para crescerem aomáximo e serem colhidas diariamente
Cultivo estratégico perto de industrias,
Cultivo em lagoas fechadas:
Sem risco de contaminação,
Algas alimentadas com açúcar.
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Esquema de cultivo com Bioreator próximo á industrias.12
As microalgas poderiam capturar excesso de dióxido decarbono que, em outro caso, poluiria o ar.
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Esquema da utilização de Bioreatores como lagoas fechadas.13
Este método evitaria a contaminação pelo total controle dosfatores ambientais, além de prover a alimentação necessária;o problema seria o fornecimento do açúcar, usado como
alimento.
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Empresas que estão trabalhando com o Biodiesel
Há diversas empresas que já começaram a investir nocultivo e produção do biodiesel a partir de microalgas.
Solazyme, Estados Unidos;UTN Mar del Plata, México;
PetroSun & Algae Biofuels Estados Unidos;UCT, Tókio;Sapphire Energy, Estados Unidos;Dow Chemical & Algenol Biofuels, FlóridaABBM, Brasil;Sines, Portugal;Green Cyber, Estados Unidos;CENPES & UFRG e UFSC, Brasil;Royal Dutch Shell & HR Biopetroleum, Havaí.
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O Lado B da utilização de Microalgas.
Há pesquisas que revelam pontosnegativos na utilização das microalgaspara biodiesel:
Maior utilização de água e energia,
Custo de manutenção e refinação dobiocombustível.
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Discussão e conclusão20
O biodiesel de microalgas parece ser uma ótimasaída para resolver os problemas na demandados combustíveis fosséis e a preservação dosrecursos naturais, porém a utilização desse
biocombustível ainda está em testes, apenas umcarro movido a biodiesel foi testado em janeirode 2008 em Park City (Utah), durante o Festivalde Cinema de Sundance. Entretanto nenhumaestatística sobre o consumo ou tipos de emissão
do carro foi publicada.Dessa forma, ainda vai demorar um certo tempoaté que pesquisas mais reveladoras sejamexibidas e o uso de microalgas seja feito.
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Muito Obrigado!
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online/library/webb/BOT311/Chlorophyta/SpirogyraBig500.jpg
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6-http://www.marinebiology.edu/Phytoplankton/profiles/dunaliella.jpg 7-www.uniprot.org/taxonomy/3046 8-
http://www.lib.noaa.gov/retiredsites/korea/korean_aquaculture/algal.files /microalgal003.gif&imgrefurl=http://www.lib.noaa.gov/retiredsites/korea/korean_aquaculture/algal.htm&usg=__5GP2RZPAOa4r1Q_rRIhb3ayRDdU=&h=156&w=175&sz=17&hl=pt-
BR&start=6&itbs=1&tbnid=m7bVkzeI4w6boM:&tbnh=89&tbnw=100&prev=/images%3Fq%3DIsochrysis%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DG%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1
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BR%26sa%3DG%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1
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10-http://www.keweenawalgae.mtu.edu/ALGAL_IMAGES/bacillariophyceans/Nitzschia_jason3_hcp1_402.jpg&imgrefurl=http://www.keweenawalgae.mtu.edu/ALGAL_PAGES/bacillariophyceae.htm&usg=__bdoBNmHTA8yxyKclZQSuNbUkum8=&h=480&w=640&sz=32&hl=pt-BR&start=3&itbs=1&tbnid=1jqgQlvDUgd-vM:&tbnh=103&tbnw=137&prev=/images%3Fq%3DNitzschia%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DX%26gbv%3D2%26tbs%3Disch:1
11-http://biocombustiveis-brasil.blogspot.com/2008/05/biodiesel-alga-no-tanque.html
12-http://biocombustiveis-brasil.blogspot.com/2008/05/biodiesel-alga-no-tanque.html
13-http://biocombustiveis-brasil.blogspot.com/2008/05/biodiesel-alga-no-tanque.html
14-http://vsites.unb.br/iq/lmc/biooleo.htm 15-http://vsites.unb.br/iq/lmc/biooleo.htm 16-http://static.hsw.com.br/gif/algae-biodiesel-5.htm 17-
http://3bp.blogspot.com/_DUy7kzhzIky/Swqk8q6kUUI/AAAAAAAAJQ/x7pVkdk8pz0/s1600/prensa
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18-www.editoravalete.com.br/site_alcoolbras/edicoes/ed_119/esp.html 19-
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://viajeaqui.abril.com.br/national-geographic/imagens/galeria-de-fotos/2009/especiais/energia/combustivel-fossil-algas-cultivadas.jpg&imgrefurl=http://viajeaqui.abril.com.br/national-geographic/especiais/energia/fotos/combustivel-fossil-493124.shtml%3Ffoto%3D6p&usg=__sBJtzkif8fDF_KPfqAXM-bKodKA=&h=457&w=650&sz=47&hl=pt-BR&start=49&itbs=1&tbnid=gAS0BKeIgoUQDM:&tbnh=96&tbnw=137&prev=/images
%3Fq%3Dbiodiesel%2Bde%2Balgas%26start%3D40%26hl%3Dpt-BR%26lr%3D%26sa%3DN%26ndsp%3D20%26tbs%3Disch:1 20-4car.net/portugues/press/catalog/628/index.html Castilhos, W. Biodiesel feito de algas. Disponível em
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