RESUMO
As fontes de biocombustíveis derivados de culturas terrestres, tais como, soja e
colza têm pressionado cada dia mais o mercado de alimentos, contribuindo também
para a escassez de água potável e para a destruição das florestas no mundo. Neste
sentido, as microalgas apresentam grande potencial em substituição a essas fontes,
no que tange à produção de biodiesel, e várias vantagens em relação aos vegetais
superiores, como por exemplo, maior seqüestro de CO
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e maior rendimento de óleo
por área cultivada. Estes produtos podem ser transformados em biocombustíveis e
co-produtos valiosos. Desta forma, este trabalho teve como objetivo principal
investigar a viabilidade energética de produzir biodiesel a partir de microalgas. Para
isso foram testadas as microalgas Nannochloropsis oculata, Phaeodactylum
tricornutum e Thalassiosira fluviatilis, sendo que todas as espécies foram cultivadas
com o meio Guillard F/2 e fotoperíodo natural, ou seja, sem luz artificial. Depois de
atingida a fase estacionária de cultivo, foram então floculadas para posteriormente
serem secas, sendo neste processo utilizada a secagem por aspersão (“spray
drying”) para as espécies Nannochloropsis oculata e Phaeodactylum tricornutum e
secagem em estufa para a espécie Thalassiosira fluviatilis. Com a biomassa
microalgal seca, foram realizados ensaios de extração de lipídeos utilizando como
solventes álcool etílico ou hexano, em um extrator do tipo “soxhlet”, variando-se
apenas o tempo de extração de 6 horas e 24 horas com ambos os solventes. A
reação de transesterificação foi realizada em laboratório utilizando um balão de 500
mL sendo este aquecido em banho de glicerina até a temperatura desejada (80 °C),
no entanto, esta reação foi realizada apenas com a espécie N. oculata, tendo a
adição da mistura de metanol:ácido clorídrico:clorofórmio (10:1:1, v/v/v) diretamente
na biomassa seca (2g de microalga), ou seja, in situ, com agitação constante,
temperatura de 80 ºC e 2 horas de reação. Foram utilizadas a técnica de
espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (IVTF) e
cromatografia gasosa acoplada com espectroscopia de massas para caracterizar os
produtos obtidos. As propriedades físicas tais como poder calorífico, índice de iodo,
índice de saponificação, viscosidade cinemática e número de cetano foram
determinadas com o intuito de caracterizar o produto da reação como possível
biocombustível. Além dessas propriedades, a eficiência energética do processo de
obtenção dos ésteres também foi avaliada. Por meio da técnica de IVTF foi possível
identificar as principais bandas de absorção de ésteres, sendo encontradas na
região de 1741 cm
-1
(C=O), 1168-1243 cm
-1
(C – O), além das bandas características
de deformações axiais e angulares de C – H em 2921, 1461, 1377, 719 cm
-1
. Com a
realização da análise de cromatografia gasosa acoplada com a espectroscopia de
massas, foi possível identificar os principais ácidos graxos contido nos
triacilglicerídeos da microalga testada, tendo um percentual de aproximadamente
60% ácidos graxos insaturado e 40% ácidos graxos saturado. Com estes dados foi
possível estimar as propriedades como biocombustível deste material, tendo como
parâmetros as normas ANP 07, ASTM e EN/DIN, onde apenas em relação a
viscosidade cinemática (ASTM e EN/DIN) os monoésteres obtido encontraram-se
fora do estabelecido, no entanto, respeitando a norma nacional (ANP 07). Em
relação a eficiência energética, este processo demonstrou uma eficiência
bioenergética, tendo a liberação de energia de aproximadamente 40%, ou seja,
output superior ao input.
Palavras chave: Biodiesel, microalga, metanólise in situ.