Professor da Texas A&M transformando resíduos de biomassa em combustíveis

Nos últimos 200 anos, a sociedade passou por grandes transições energéticas associadas à introdução de novas fontes de energia, como o carvão, o petróleo e o gás natural.

Para enfrentar as alterações climáticas, o mundo deve passar por outra transição energética, onde os combustíveis e produtos químicos sejam provenientes de matérias-primas sustentáveis.

Embora existam atualmente combustíveis e produtos químicos produzidos a partir de biomassa, como milho, açúcar e óleo vegetal, estas matérias-primas não são suficientemente abundantes para serem escalonáveis. São necessárias inovações de processo para aceder a matérias-primas de biomassa mais abundantes para alcançar soluções viáveis e de longo prazo.

Mark Holtzapple , professor do Departamento Artie McFerrin de Engenharia Química da Texas A&M University, passou mais de três décadas criando um método para converter biomassa em combustíveis e produtos químicos essenciais, como combustível de aviação e ácido acético.

“Em vez de descartar resíduos de biomassa em aterros, podemos usar esse recurso renovável como matéria-prima”, disse Holtzapple. “Isto pode ter um impacto significativo na sociedade, proporcionando uma forma valiosa de utilização de resíduos, o que ajuda o ambiente, combate o aquecimento global, melhora a saúde humana e alivia a necessidade de combustíveis fósseis.”

Holtzapple refere-se ao seu método como processo MixAlco. Nesse processo, a biomassa – resíduos de papel, resíduos sólidos urbanos, lodo de esgoto, esterco animal, restos de alimentos ou culturas energéticas cultivadas especificamente – é adicionada a um tanque de plástico ou concreto. A biomassa é inoculada com solo, que contém naturalmente microorganismos que decompõem a biomassa em ácidos orgânicos que vão desde o ácido acético de dois carbonos (comumente conhecido como vinagre) até o ácido octanóico de oito carbonos (comumente conhecido como ácido caprílico).

Segundo Holtzapple, a chave do processo MixAlco é adicionar um inibidor no tanque para evitar a produção de metano, o que normalmente ocorreria em digestores de biomassa convencionais. À medida que a biomassa fica no tanque, acumulam-se ácidos orgânicos que podem ser recuperados.

Como a química da conversão de ácidos orgânicos em combustíveis e produtos químicos tem sido extensivamente estudada nas últimas décadas, existem métodos para conversão química. Usando esses processos bem conhecidos, os ácidos recuperados do processo MixAlco podem ser facilmente convertidos em gasolina, combustível de aviação ou produtos químicos industriais.

“Este processo pode transformar biomassa em quase qualquer combustível ou produto químico atualmente produzido a partir de petróleo e gás natural”, disse Holtzapple. “Essas descobertas nos permitem converter resíduos de biomassa em produtos úteis que beneficiam o meio ambiente e a sociedade.”

Além de fornecer uma alternativa energética, esse processo natural apresenta outras vantagens. Se os resíduos alimentares forem convertidos em produtos químicos, os produtos químicos resultantes são seguros para consumo humano. Além disso, os produtos são neutros em carbono, o que significa que não libertarão carbono líquido na atmosfera.

Recentemente, a empresa de ingredientes de base biológica BioVeritas começou a comercializar o processo da Holtzapple. Até 2025, o processo estará operacional, com a meta de produzir 20 mil toneladas do produto por ano.

“O Texas tem muita terra e pode cultivar quantidades significativas de biomassa”, disse Holtzapple. “Para ser mais sustentável, o Texas precisa de fazer a transição da nossa economia, transformando biomassa em combustíveis e produtos químicos.”

Fonte:Renewable Energy Magazine em 21-02-2023 com informações de Michelle Revels