Cientistas querem aproveitar a vinhaça (líquido resultante da fermentação do caldo de cana-de-açúcar, que pode ser utilizada como fertilizante) para cultivar microalgas, gerando óleo para produção de biodiesel e biomassa residual que pode servir de matéria-prima para etanol, carotenoides e outros pigmentos de alto valor agregado. A pesquisa é liderada pela Embrapa Agroenergia (Brasília/DF) e deve durar pelo menos três anos.

As microalgas são organismos microscópicos encontrados em corpos d’ água doce, salgada e salobra em todo o mundo. Cultivadas comercialmente em tanques de água a céu aberto ou em fotobiorreatores fechados, elas são capazes de fornecer mais biomassa e óleo por área utilizada na produção do que qualquer espécie vegetal conhecida.

Estimativas apontam que, para substituir todo o petróleo consumido nos Estados Unidos por óleo de soja, seria preciso cultivar o grão em uma área três vezes maior do que todo o território continental norte-americano. Substituindo o óleo de soja pelo de palma (dendê), o espaço necessário cairia para 23% do território. Por sua vez, o cultivo de microalgas para o mesmo fim ocuparia menos do que 4% da área daquele país.

A produção comercial de microalgas já existe, especialmente na China, Japão e Estados Unidos. Elas são empregadas nas indústrias de cosméticos, rações e alimentos funcionais, já que são fonte de substâncias como betacaroteno e ômega-3. Contudo, esses são produtos de alto valor agregado, especialmente os alimentos funcionais e os cosméticos. O custo de produção das microalgas ainda é muito alto para o mercado de biocombustíveis.

– Um quilo de betacaroteno chega a custar US$ 2 mil, então, é possível obtê-lo a partir de microalgas com a tecnologia disponível hoje. Mas, para gerarmos biocombustíveis, ainda precisamos reduzir muito o custo – explica o pesquisador da Embrapa Agroenergia,Bruno Brasil.

O projeto da Embrapa busca microalgas de alto rendimento na biodiversidade brasileira, especialmente na Amazônia e no Pantanal. Estirpes serão isoladas, testadas e selecionadas quanto à capacidade de crescimento em meios a base de vinhaça e aerados com diferentes concentrações de gás carbônico (CO2), dois resíduos abundantes de usinas de açúcar e etanol.

A vinhaça é rica em Nitrogênio, Fósforo e Potássio (NPK) – nutrientes tão essenciais para as microalgas quanto para as plantas. Além de agregar valor a esse resíduo, hoje empregado na fertirrigação de canaviais, as microalgas poderiam consumir o carbono liberado na produção de etanol, tornando-a ainda mais sustentável. A abundância de nutrientes da vinhaça vem acompanhada de características menos favoráveis, como ser ácida e pouco translúcida, o que pode comprometer a capacidade de as microalgas fazerem fotossíntese.

É o que explica o professor Marcelo Farenzena, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Ele e a equipe da universidade gaúcha trabalharão no escalonamento da produção das cepas que se mostrarem mais promissoras nas bancadas. O desafio será encontrar o ponto ótimo entre o fornecimento de insumos, o crescimento das microalgas e a obtenção de óleo e biomassa.

Outra instituição gaúcha que participa da iniciativa é a Fundação Universidade do Rio Grande. Na opinião do professor Luis Fernando Marins, a integração com uma indústria de biocombustível já estabelecida no país é um dos diferenciais do projeto. Isso reforçaria a inserção das usinas sucroenergéticas e do cultivo de microalgas no conceito de biorrefinaria, que prevê o aproveitamento total da biomassa, minimizando a geração de resíduos.

Melhoramento

Em busca de estirpes com alto rendimento, os pesquisadores também vão fazer a caracterização genômica das linhagens promissoras.

– Essa é uma área ainda carente de resultados científicos – ressalta Bruno Brasil.

O primeiro sequenciamento de genoma de uma microalga promissora para a produção de biocombustíveis só foi divulgado no ano passado. Outro trabalho será o desenvolvimento de protocolos de transformação gênica para melhoramento.

– Precisamos desenvolver cepas de microalgas que estejam adaptadas às diferentes condições climáticas do Brasil, que sejam resistentes a pragas e boas competidoras em sistemas de cultivos abertos – afirma Brasil.