Avaliação ambiental de processos de cultivo de microalgas para obtenção de lípidos

Abstract

O cultivo de microalgas aparenta ser uma alternativa promissora à produção de lípidos essenciais ao nosso organismo. Sendo que, atualmente, as empresas visam encontrar uma solução ótima – o equilíbrio entre o lucro e a sustentabilidade, esta proveniente da análise da performance ambiental. Desse modo, neste trabalho foram comparados os impactes ambientais resultantes da utilização de dois tipos meios de cultivo, um baseado num fertilizante orgânico (FO) e outro num efluente de aquacultura (EA), para a obtenção de lípidos. Neste trabalho foi usada a metodologia de Avaliação do Ciclo de Vida. O estudo realizado considera um sistema cradle to gate, desde o cultivo e produção até à extração dos lípidos. Foi considerada uma unidade de funcional igual a 1 g de lípidos. Foi usada a metodologia ReCiPe 2016 com fatores midpoint e perspetiva igualitária para quantificar as categorias de impacte ambiental, com auxílio do software SimaPro (V 8.5.2). Uma estimativa da incerteza foi determinada usando os resultados experimentais de Madureira L (2019). Os resultados mostram que o meio FO apresenta em geral valores dos impactes ambientais 1,28 a 2 vezes menores que os do meio EA, dependendo das composições específicas consideradas. No entanto, tomando em conta a incerteza calculada com base na variabilidade experimental deixa de ser possível concluir com rigor quais são as melhores condições de cultivo, visto que as gamas de variabilidade se sobrepõem para as várias composições do mesmo meio de cultivo. As etapas de cultivo e produção mais a secagem representam, 98% do contributo relativo na maioria das categorias. A exceção ocorre no caso do Potencial da Depleção de Ozono, na qual a Extração acarreta um valor relativo de 25,6 %. Avaliou-se quantitativamente a mudança da fonte de energia usada no sistema, em particular usar eletricidade de origem fotovoltaica. A mudança leva a uma redução das emissões de carbono equivalentes de 6,2 vezes em relação ao cenário base. Contudo, registaram-se aumentos em 5 das categorias de impactos ambientais.

Microalgae cultivation appears to be a prominent alternative to the production of lipids essential to our organism. Nowadays, companies seek to reach an optimal solution - the balance between profit and sustainability, the latter coming from the analysis of environmental performance. Thus, in this work the environmental impacts resulting from the use of two types of culture media were compared, one based on an organic fertilizer (FO) and the other on an aquaculture effluent (EA), to obtain lipids from microalgae. In this project the Life Cycle Assessment methodology was used. The study carried out considers a cradle to gate system, from cultivation and production to lipid extraction. A functional unit equal to 1 g of lipids was considered. The ReCiPe 2016 methodology was used, with midpoint factors and an egalitarian perspective, to quantify the environmental impact categories, with the help of the SimaPro software (V 8.5.2). An estimate of the uncertainty was determined using the experimental results of Madureira L (2019). The results show that the FO medium generally presents values of environmental impacts 1.28 to 2 times lower than those of the EA medium, depending on the specific compositions considered. However, taking into account the uncertainty calculated based on the experimental variability, it is no longer possible to accurately conclude which are the best cultivation conditions, since the ranges of variability overlap for the various culture medium compositions. The stages of Cultivation and Production the Drying process represent 98% of the relative contribution in most of the impact categories. The exception occurs in the case of the Ozone Depletion Potential, in which the Extraction carries a relative value of 25.6%. The change of the energy source used in the system was quantitatively evaluated, in particular using electricity of photovoltaic origin. This led to a reduction of the carbon footprint by 6.2 times compared to the baseline scenario. However, there were increases in 5 of the environmental impact categories.