Notícia

Bagaço de caju é utilizado para produzir hidrogênio em processo inédito e sustentável

Fonte

Agência UFC

Data

sábado, 23 setembro 2023 10:10

Áreas

Agricultura. Biotecnologia. Economia. Energia. Engenharia Ambiental. Engenharia de Energia. Gestão de Resíduos. Inovação. Negócios. Química. Sustentabilidade. Tecnologias.

O bagaço de caju, resíduo farto da agroindústria nordestina, tornou-se matéria-prima para produção de hidrogênio, em um processo inédito e de baixo custo desenvolvido por pesquisadores do Departamento de Engenharia Química da Universidade Federal do Ceará (UFC). A equipe, que agora trabalha no aperfeiçoamento da tecnologia, projeta também a instalação de biorrefinarias a partir dessa biomassa vegetal, gerando não somente hidrogênio, mas ainda outros derivados por meio de uma rota ‘verde’.

O gás hidrogênio é considerado um combustível promissor de interesse estratégico, cuja consolidação é esperada para um futuro próximo, devido ao fato de ser um sistema energético seguro e sustentável. Com forte potencial econômico, sua queima gera até duas vezes mais energia do que a de combustíveis derivados do petróleo. Além disso, não emite gases poluentes durante sua combustão, como o dióxido de carbono (CO2), sendo, portanto, uma alternativa para se controlar as emissões de gases de efeito estufa, que aceleraram as mudanças climáticas.

Entretanto, a produção e o armazenamento do hidrogênio ainda exigem elevados investimentos financeiros. Atualmente, a principal maneira de produção do combustível é por meio da eletrólise, processo químico não espontâneo que requer alta demanda de água e energia. O novo método desenvolvido pelos pesquisadores pretende diminuir o gasto energético e o consumo de água através da produção biotecnológica desse gás por um processo mais sustentável.

Esse tipo de produção consiste na conversão microbiológica de água e substratos orgânicos em hidrogênio. As vantagens dessa escolha são a utilização de matérias-primas renováveis e o fato de o processo ser conduzido em temperatura ambiente e pressão atmosférica.

“A biomassa vegetal reduz os custos de produção por ser um subproduto de outra indústria, no caso, a indústria da castanha e suco do caju, sendo considerada uma matéria-prima de baixo custo e capaz de ser utilizada para produção de diversos produtos, entre eles o bio-hidrogênio (BioH2)”, explicou a Dra. Maria Valderez Ponte Rocha, professora do Departamento de Engenharia Química da UFC e uma das responsáveis pela pesquisa.

Já os custos do armazenamento do bagaço de caju são reduzidos após o pré-tratamento físico do material, pois ele pode ser estocado em condições ambientes, o que dispensa demanda de energia. “Além de reduzir o custo com a compra de matéria-prima mais onerosa, temos a destinação de um resíduo, pouco ou não aproveitado, valorizando a cadeia produtiva da agroindústria do caju no conceito de biorrefinaria, com o desenvolvimento de processos sustentáveis e com apelo social”, complementou a professora. O apelo social ao qual a pesquisadora se refere está no estímulo às pequenas cooperativas para que coletem o pedúnculo de caju, geralmente descartado nas plantações, implicando mais oportunidades de trabalho.

A criação da tecnologia se deu no Grupo de Pesquisa e Desenvolvimento de Processos Biotecnológicos (GPBIO), sediado no Departamento de Engenharia Química da UFC. Há 20 anos, o grupo conduz estudos que visam ao aproveitamento do bagaço de caju, desenvolvendo bioprodutos como o etanol, o ácido lático e o xilitol (adoçante com alto valor comercial). Os achados já foram publicados em periódicos de alto fator de impacto para a comunidade científica.

Produção de hidrogênio e biorrefinarias

A produção do bio-hidrogênio a partir do bagaço do caju é realizada através do uso de bactérias. Os bagaços de caju adquiridos das empresas parceiras são lavados, secados, triturados e armazenados. Após isso, é feito um processo chamado de hidrólise, no qual as moléculas das substâncias são quebradas na presença da água, obtendo um meio rico em glicose e xilose (açúcares importantes para o crescimento microbiano). Esse meio é usado no processo fermentativo, realizado em reatores que avaliam a influência da luminosidade, da agitação, das fontes de carbono e das espécies de bactérias utilizadas. Daí, são acompanhados o volume dos novos gases produzidos e sua composição, pois, além do hidrogênio, podem ser gerados outros gases.

A possibilidade de obtenção de outros produtos pelo bagaço de caju permite que os pesquisadores estudem a viabilidade de instalação de biorrefinarias. Assim como as refinarias de petróleo, que beneficiam esse óleo na fabricação de diversos derivados, como gasolina, lubrificantes, plásticos e asfalto, a biorrefinaria usaria uma mesma matéria-prima, o bagaço de caju, para a obtenção de inúmeros produtos.

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Fonte: Sérgio de Sousa, Agência UFC. Imagem: Pìxabay.