Com muitas empresas investindo pesadamente em biocombustíveis à base de algas, pesquisadores da Universidade da Virgínia, do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, descobriram que há importantes obstáculos a superar antes do massificar a produção deste tipo de combustível. Eles propõem a utilização de águas residuais, como uma solução para alguns desses desafios.

A pesquisa [Environmental Life Cycle Comparison of Algae to Other Bioenergy Feedstocks], publicada na revista Environmental Science & Technology, demonstra que a produção de algas consome mais energia, tem maiores níveis de emissões de gases com efeito de estufa e utiliza mais água do que outras fontes de biocombustível, como a switchgrass, canola e milho.

“Dado o que sabemos sobre projetos piloto de produção de algas, ao longo dos últimos 10 a 15 anos, descobrimos que a pegada ecológica de algas é maior do que outras culturas terrestres”, disse Andres Clarens, um professor adjunto no Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da UVA e um dos autores do estudo.

Como uma alternativa ambientalmente sustentável para os atuais métodos de produção de algas, os investigadores propoõe situar as ‘lagoas’ de produção de algas na área adejacente de instalações de tratamento de esgoto para capturar fósforo e nitrogênio – nutrientes essenciais para o crescimento de algas que, caso contrário têm de ser produzidas a partir do petróleo. Aqueles mesmos nutrientes são descarregados para canais locais, prejudicando corpos d’água. Isto é um crescente problema de contaminação dos recursos hídricos e a tecnologia atual para removê-los é proibitivamente cara.

As algas poem ter um maior impacto ambiental do que outras fontes, mas, ainda assim, ela permanece uma fonte atrativa para a energia. Algas, que são cultivadas em água, não competem com as culturas alimentares produzidas em terra e também tendem a ter rendimentos maiores do que as fontes de energia como o milho ou switchgrass. Além disso, o conteúdo lipídico elevado das algas torna eficiente o refinamento de combustíveis líquidos.

“Antes de fazer grandes investimentos na produção de algas, deveremos saber realmente o impacto ambiental dessa tecnologia”, disse Clarens. “Se se decidir avançar com algas, como uma fonte de combustível, é importante entendermos as maneiras que nós podemos produzi-lo com o mínimo de impacto, e é aí que a combinação de produção com as operações de tratamento de esgoto se situam”

Como exemplo da importância da realização do estudo do ciclo de vida ambiental, Clarens destaca o boom do etanol em 2008, que criou grande demanda em todo o mundo, elevando os preços do milho e criando complexas questões éticas que poderiam ter sido evitadas através da produção de culturas separadas para alimentos e combustíveis.

“As pessoas estão investindo em usinas de etanol, mas depois percebemos que usamos um monte de petróleo para cultivar milho e convertê-lo em etanol”, disse Clarens. “No momento em que você começa a perceber as consequências já usou quase tanto petróleo para produzir etanol quanto você usaria para abastecer diretamente o seu carro.”

Environmental Life Cycle Comparison of Algae to Other Bioenergy Feedstocks
Andres F. Clarens*†, Eleazer P. Resurreccion†, Mark A. White‡ and Lisa M. Colosi†
Civil and Environmental Engineering, McIntire School of Commerce, University of Virginia, Charlottesville, Virginia 22904-4742
Environ. Sci. Technol., Article ASAP
DOI: 10.1021/es902838n
Publication Date (Web): January 19, 2010

Abstract
Algae are an attractive source of biomass energy since they do not compete with food crops and have higher energy yields per area than terrestrial crops. In spite of these advantages, algae cultivation has not yet been compared with conventional crops from a life cycle perspective. In this work, the impacts associated with algae production were determined using a stochastic life cycle model and compared with switchgrass, canola, and corn farming. The results indicate that these conventional crops have lower environmental impacts than algae in energy use, greenhouse gas emissions, and water regardless of cultivation location. Only in total land use and eutrophication potential do algae perform favorably. The large environmental footprint of algae cultivation is driven predominantly by upstream impacts, such as the demand for CO2 and fertilizer. To reduce these impacts, flue gas and, to a greater extent, wastewater could be used to offset most of the environmental burdens associated with algae. To demonstrate the benefits of algae production coupled with wastewater treatment, the model was expanded to include three different municipal wastewater effluents as sources of nitrogen and phosphorus. Each provided a significant reduction in the burdens of algae cultivation, and the use of source-separated urine was found to make algae more environmentally beneficial than the terrestrial crops.

(Por Henrique Cortez, EcoDebate, 28/01/2010, com informações de Zak Richards, University of Virginia)