Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
Quantificação do
seqüestro de carbono por
microalgas e eucalipto
Rafael de Araújo Lira
Priscila Soraia da Conceição
Márcia Maria Morais
Danielle Biajoli
Leonardo Barbosa Resende
Márcio Arêdes Martins
Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
1. Introdução
• Significativa alteração climática tem despertado a
preocupação pública.
• Fenômeno decorrente do aumento da
concentração dos gases de efeito estufa (GEE) na
atmosfera.
• Dióxido de carbono (CO2) é um dos principais
GEE.
• Principais fontes de CO2:
• queima de combustível fóssil, mudança do
uso da terra e corte de florestas (Reis,
1994).
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
1. Introdução (cont.)
• Organismos fotossintéticos:
• potenciais reservatórios com capacidade de
captar o excesso de carbono.
• O presente trabalho objetivou comparar dados de
estoque de carbono entre plantações de eucalipto
e culturas de microalgas.
• A comparação entre os resultados podem justificar
o cultivo de microalgas para fins de seqüestro de
carbono junto a equipamentos industriais.
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
2. Referencial Teórico
• Efeito Estufa:
• processo natural, decorrente da presença de
determinados gases na atmosfera.
• Principais GEE:
• dióxido de carbono, metano, óxido nitroso,
hidrofluorcarbonos, perfluorcarbonos e
sulfohexafloreto.
• Mudanças do clima global são ocasionadas devido
ao aumento da concentração dos GEE na atmosfera
terrestre decorrente das atividades antrópicas (IPCC,
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2007).
Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
2. Referencial Teórico (cont.)
• Carbono terrestre:
• atmosfera, oceanos, plantas, animais,
depositado nas camadas geológicas e nos
sedimentos;
• Reciclagem do Carbono:
• troca de CO2 entre a atmosfera e a superfície
dos oceanos, lagos e águas correntes;
• dissolução e deposição de compostos de
carbono como sedimentos;
• reações assimilativas e desassimilativas do
carbono através da fotossíntese e da respiração.
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
2. Referencial Teórico (cont.)
• Fotossíntese:
• processo de absorção da energia solar que
organismos clorofilados realizam, corresponde
à conversão de energia solar em energia
química (Couto et al., 2004) .
• É expressa através da equação:
6CO2  6 H 2O  C6 H12O6  6O2
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
2. Referencial Teórico (cont.)
• As plantações de eucalipto possuem considerável
potencial de seqüestro de carbono (Paixão,
2006).
• Contudo o processo convencional, caracterizado
por intenso revolvimento do solo, pode, num
período de 15 a 23 anos, reduzir o estoque
original de matéria orgânica do solo em até 50%
(Embrapa, 2007).
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
2. Referencial Teórico (cont.)
• Microalgas possuem rápido crescimento, elevada
tolerância a condições extremas, além da
possibilidade de serem cultivadas em pequenas
áreas, em regiões inadequadas para culturas
agrícolas (Borges et al., 2007).
• Estudos apontam o potencial de produção de
bicombustíveis de elevada qualidade a partir das
microalgas, figurando assim alternativa aos
combustíveis fósseis (Chisti, 2007; Xu et al., 2006).
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
3. Material e Métodos
• Utilizou-se referencial bibliográfico, com base de
dados nacionais e internacionais, a fim de obter
valores de incremento de carbono nas diferentes
culturas de eucalipto.
• Da mesma maneira foram pesquisados dados
relativos à captura de carbono por espécies de
microalgas.
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
3. Material e Métodos (cont.)
• As seguintes considerações foram utilizadas:
• biomassa de microalgas possuem
aproximadamente 50% de carbono em peso
seco (Mirón et al., 2003);
• em fotobiorreatores, 1 m3 equivale a uma área
demandada de 0,072 m2 (Chisti, 2007);
• uma tonelada de carbono equivale a 3,67
toneladas de CO2 (FACE 1994, citado em Silva
et al. 2008).
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
4. Resultados
• Os resultados obtidos e padronizados para as
diferentes espécies de eucalipto e microalga estão
listados em ordem decrescentes de produtividade
nos quadros 1 e 2, respectivamente.
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
Quadro 1: Produtividade e absorção de dióxido de carbono
por espécies de eucalipto.
Espécie de
Eucalipito
Produtividade de
carbono
(t ha-1 ano-1)
CO2 equivalente
(t ha-1 ano-1)
Referência
Eucalyptus
pyrocarpa
Eucalyptus
maculata
Eucalyptus grandis
Eucalyptus viminalis
Eucalyptus grandis
Eucalyptus viminalis
Eucalyptus 1270
Eucalyptus
urograndis 0103
Não especificada
27,35
100,37
Pásztor et al. (1980)
23,49
86,21
Pásztor et al. (1980)
17,59
10,58
10,07
8,58
5,31
5,15
64,56
38,83
36,97
31,49
19,49
18,90
Reis et al. (1994)
Fonseca et al. (1993)
Silva et al. (2008)
Netto et al. (2008)
Rossi et al. (2000)
Rossi et al. (2000)
3,80
13,95
Eucalyptus 1232
2,90
10,64
Tsukamoto Filho et
al. (2006)
Rossi et al. (2000)
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Quadro 2: Produtividade e absorção de dióxido de
carbono por espécies de microalga.
Espécie de Microalga
Não especificado
Clorella sp.
Spirulina sp.
Scenedesmus obliquus
Synechocystis aquatilis
Spirulina platensis
Botryococcus braunii
Não especificado
Nannochloropsis
oculata
Thalassiosira
weisflogii
Tetraselmis strain
Nannochloropsis
oculata
Produtividade de
carbono
(t ha-1 ano-1)
190
182
107
102,7
68,98
44
42,80
36
32
CO2 equivalente
(t ha-1 ano-1)
Referência
697,30
667,94
392,69
376,91
256,78
161,48
157,08
132,12
117,44
Chisti (2007)
Teixeira et al. (2009)
Morais (2008)
Morais (2008)
Murakami et al. (1997)
Teixeira et al. (2009)
Murakami et al. (1997)
Margalef (1995)
Borges et al. (2007)
32
117,44
Borges et al. (2007)
27,37
100,45
Hon-ami et al. (1997)
24
88,08
Borges (2005)
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
4. Discussão
• Para as diferentes culturas de eucalipto, obteve se
uma média de produtividade de 22,38 tC/ha/ano, o
que representa 42,14 tCO2/ha/ano.
• Para as diferentes culturas de microalgas, obteve
se uma média de produtividade de 74,04 tC/ha/ano,
o que representa 272,14 tCO2/ha/ano.
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Quantificação do seqüestro de carbono por microalgas e eucalipto
5. Conclusões
• Na comparação entre os dados, verifica-se que
as microalgas possuem maior taxa de produção
de biomassa.
• Os resultados demonstram o potencial de
aplicação destas nos processos de seqüestro de
carbono, justificando o desenvolvimento de
equipamentos industrias para cultivo.
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Infra-estrutura de pesquisa
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Laboratório completo para análises via úmida.
Extratores Sohxlet.
Prensa, filtro-prensa e unidade de cozimento
e hidratação de semestres.
Unidade piloto de produção de biodiesel e
etanol.
Cromatografia gasosa
Reômetro e viscosímetros
Ponto de entupimento e de névoa
Destilador de combustível (ASTM D 1160) (em
aquisição)
Ponto de fulgor (em aquisição)
Bomba calorimétrica
TGA e DSC
Universidade Federal de Viçosa em Números
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Área total: 47.787.696 m²
Área construída: 372.047.00 m²
Laboratórios (558 unid.): 23.152 m²
Estudantes de graduação: 9916
Estudantes de pós-graduação: 1933
39 cursos de graduação
30 programas de pós-graduação
Muito obrigado!
Maiores informações:
Prof. Marcio Arêdes
Engenheiro Químico
Engenharia Térmica & Biocombustíveis
[email protected]
(31) 3899-1922 (31) 9207-7996
Universidade Federal de Viçosa
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