O mercado
A demanda global por biodiesel deverá ultrapassar 10 bilhões de galões por ano até 2015. Atualmente, 30 países implementaram metas para biocombustíveis e estão misturando biodiesel com gasolina comum. A Europa caminha para uma mistura de 7%, enquanto o Brasil e a Indonésia almejam 10%. Os países em desenvolvimento representam 50% da demanda global por biocombustíveis, e seu compromisso de longo prazo com combustíveis renováveis é demonstrado pelo fato de que 17% da demanda global por biodiesel já está concentrada no Sul Global. A União Europeia é a maior consumidora de biodiesel, respondendo por 44% da demanda, seguida de perto pela região Ásia-Pacífico, com 39%, bem à frente dos Estados Unidos.
A área agrícola da Europa compreende 164 milhões de hectares de terras aráveis e 76 milhões de hectares de pastagens. Os resíduos agrícolas de culturas alimentares e forrageiras representam uma fonte significativa para a produção de biocombustíveis. O instituto multilateral de pesquisa IIASA, em Viena, Áustria, estimou que até 246 megatoneladas de biomassa para a produção de biocombustíveis e bioplásticos poderiam ser geradas a partir de resíduos agrícolas, que representam 50% da biomassa colhida. Esses resíduos podem ser utilizados sem o risco de perda de fertilizantes e corretivos de solo. Essa abordagem para os resíduos agrícolas reduz a necessidade de 15 a 20 milhões de hectares de terras agrícolas que, de outra forma, seriam utilizadas para o plantio de culturas destinadas exclusivamente à produção de biocombustíveis.
Inovação
A demanda por combustíveis (ou plásticos) derivados de biomassa compete com a produção de alimentos. Especialistas da Universidade Cornell calcularam que abastecer um carro americano médio com biodiesel ou etanol durante um ano exigiria 11 acres de terras agrícolas que, de outra forma, produziriam alimentos para sete pessoas. No entanto, esse é apenas parte do problema: a produção de etanol a partir de plantações exige mais energia do que a queima do etanol em si. A principal questão é que 8% de etanol com um nível de pureza de 99,8% precisa ser separado de 92% de água. Some-se a isso a dura realidade de que o milho erode o solo 12 vezes mais rápido do que ele consegue se regenerar, e que a irrigação do milho esgota as águas subterrâneas 25 vezes mais rápido do que a taxa de recarga natural, e esse sistema não pode ser considerado sustentável. Se todos os carros nos Estados Unidos funcionassem com 100% de etanol, 97% do território americano seria necessário para o cultivo de milho como matéria-prima. É difícil explicar como plásticos ou combustíveis à base de milho podem ser considerados substitutos sustentáveis para combustíveis fósseis.
Carl-Göran Hedén, membro da Real Academia Sueca de Ciências e por muitos anos diretor do departamento de microbiologia do Instituto Karolinska, introduziu o conceito de biorrefinaria no início da década de 1960 para romper com a armadilha da dependência de alimentos, combustíveis e plásticos. Ele propôs o processamento de biomassa utilizando a mesma lógica do petróleo bruto, que é decomposto e recombinado em 100.000 moléculas diferentes, produzindo energia simultaneamente. Embora muitos institutos de pesquisa, como o Laboratório Nacional de Energias Renováveis e a Universidade de Wageningen, tenham explorado o conceito, foi o Professor Jorge Alberto Vieira Costa, da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (FURG), no Brasil, quem o colocou em prática, não com plantas, mas com algas.
Na década de 1990, o professor Jorge Vieira iniciou uma pesquisa sobre algas de água doce nativas da Lagoa Mangueira, um lago alcalino no sul do Brasil, com o objetivo de combater a desnutrição na região. Sua experiência em produção em larga escala permitiu que ele expandisse o programa, passando da segurança alimentar para a mitigação das mudanças climáticas. Embora a produção de algas tenha sido um sucesso, uma melhor compreensão da demanda de CO2 das algas como nutriente apresentou uma nova oportunidade: aproveitar o excesso de emissões da usina termelétrica a carvão local e converter a bacia de retenção em uma unidade de produção de algas. Um estudo detalhado da capacidade produtiva revelou que a superprodução de algas para consumo humano abria caminho para a extração de lipídios das algas para a produção de biocombustíveis. Michele Grecque, colega do professor Jorge Vieira, levou a biorrefinaria a um novo patamar e identificou a possibilidade de produzir ésteres (e poliésteres) a partir dos resíduos, apresentando, assim, um forte argumento para a biorrefinaria produzir alimentos, combustíveis e plásticos a partir de CO2.
O primeiro fluxo de caixa
A equipe brasileira instalou com sucesso sua primeira unidade em Porto Alegre, Brasil, em 2008. Embora o projeto esteja em fase inicial, a capacidade técnica e financeira para converter gases de efeito estufa em matéria-prima para essas três necessidades básicas gerou os recursos de pesquisa necessários para aperfeiçoar essa abordagem, o que colocaria o debate sobre biocombustíveis à base de algas em uma trajetória promissora.
Entretanto, a empresa italiana Novamont, maior produtora de bioplásticos da Europa, evoluiu de uma empresa inovadora de plásticos para uma focada na construção de biorrefinarias, a primeira das quais já está em operação em Terni, Itália. Após um investimento de aproximadamente € 100 milhões em plásticos inovadores e o estabelecimento de um portfólio de 100 patentes, a fundadora e CEO Catia Bastioli avançou com este projeto criando uma joint venture com 600 agricultores locais que fornecem produtos para consumo local. Esta estratégia, que visa trazer terras não cultivadas de volta à produção e garantir o processamento de toda a biomassa (não apenas amido e óleo vegetal), melhora a renda agrícola, a produção vegetal e os custos dos produtos, gerando assim múltiplos fluxos de caixa, conforme previsto pela economia azul.
A oportunidade
As indústrias de petróleo, refino e petroquímica devem inspirar os engenheiros químicos a buscar métodos de produção comparáveis para derivados complexos de biomassa. Assim como o petróleo é decomposto em 100.000 moléculas diferentes, a biomassa não deve ser produzida em silos isolados, gerando enormes quantidades de resíduos. Chegou a hora de abraçar o conceito de biorrefinarias. Agora que as iniciativas no Brasil e na Itália comprovaram sua viabilidade técnica, econômica e social, outros projetos devem seguir o exemplo em breve.
