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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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http://www.glerl.noaa.gov/seagrant/GLWL/Algae/Chlorophyta/Images/OUScene.JPG 

3-http://rydberg.biology.colostate.edu/Phytoremediation/2003/Boczon/chlamydomonas02.jpg 

4-https://reader003.{domain}/reader003/html5/0216/5a86d19373322/5a86d1  5-http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-

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 

9-http://www.ibvf.cartuja.csic.es/Cultivos/micro-n-z.htm&usg=__JJM4PoHeFdH9HkVOkE_WichQgh4=&h=878&w=772&sz=70&hl=pt-BR&start=2&itbs=1&tbnid=Gy_zJNdMF1IpFM:&tbnh=146&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3DNannochloris%26hl%3Dpt-

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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biodiesel%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26client%3Dfirefox-a%26sa%3DX%26rls%3Dorg.mozilla:pt-BR:official%26tbs%3Disch:1 Acesso em 11 de Abril de2010.

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