Switchgrass

A pesquisa de fontes para os combustíveis biológicos - os biocombustíveis - incluiu tudo, desde gordura de frango até lascas de madeira. Porém, processar a maior parte desses materiais rende uma baixa relação de energia líquida - a quantidade de energia que cada unidade produz não é muito maior do que a energia usada para sua produção. O custo também é um problema: técnicas para extrair combustíveis de plantas e recursos de origem animal atualmente são caras, o que refletiria na bomba de combustível. Mas quanto mais os pesquisadores avaliam os resultados da switchgrass, mais ela parece uma boa candidata a se tornar uma fonte de combustível alternativa.

A switchgrass é uma espécie perene nativa das Américas. Ela cresce fácil e rápido em planícies. É uma espécie resistente e forte - em alguns casos, é considerada invasiva. Um estudo de três anos na Dakota do Norte, publicado em 2005, mostrou que, quando deixadas sozinhas, algumas variações da grama podem produzir uma quantidade média de mais de sete toneladas de biomassa - o material colhido das plantas - por acre, dependendo da chuva e do tipo de solo [fonte: Departamento de Agricultura dos EUA].

Courtesy Warren Gretz/Laboratório Nacional de Energia Renovável O pesquisador David Bransby examina uma switchgrass de álamo em um campo de teste na Universidade do Alabama

A grama também é resistente à seca e precisa de pouco ou nenhum fertilizante. Isso significa que menos combustível fóssil precisa ser usado na produção. Os tratores usados para espalhar fertilizante e abastecer as bombas que irrigam os campos precisam de combustível fóssil. Então, menos irrigação e menos fertilizante significa um uso reduzido de energia, o que, por sua vez, significa menos custos e menos emissões de gases de efeito estufa. Além disso, os defensores da switchgrass dizem que o combustível produzido com a planta deixaria os Estados Unidos mais seguros e independentes, já que ela pode ser cultivada na América do Norte, em vez de ser importada de outros países.

O combustível produzido com a matéria-prima da switchgrass - o material usado para produzir um combustível destilado - é o etanol celulósico. Esse combustível com álcool é produzido através de um processo químico que quebra a celulose - a estrutura que forma as paredes celulares na planta. Quando a celulose tiver sido reduzida a seus componentes básicos, é adicionada levedura e o produto é fermentado com álcool. Depois de refinado, o etanol produzido pode ser usado como combustível.

Quanto mais celulose disponível para extração na planta, mais ela se torna valiosa como uma fonte de etanol. E a switchgrass tem muita celulose. Cerca de 70% da planta é composta por esses carboidratos complexos [fonte: BioCycle]. Ainda melhor, a lignina - um subproduto produzido quando a água é retirada da celulose - mostrou ser promissora para o uso como um combustível para alimentar as plantas para produção de etanol. Se a lignina puder ser controlada, pode tornar o processamento de etanol auto-sustentável.

Começando pela produção de fertilizante usado para cultivar a grama e terminando com o transporte para a distribuição do etanol, o pesquisador Michael Wang, do Laboratório Nacional de Argonne, calculou a relação de energia para a switchgrass. Ele descobriu que cada unidade de energia usada na produção de etanol celulósico com switchgrass produzia 10 vezes mais energia. Esse é um número muito mais alto do que o do etanol produzido com milho. Em contrapartida, a gasolina tem uma relação de energia de 1 para 0,81, o que significa que rende menos energia do que utiliza para ser produzida. Wang também descobriu que o etanol de switchgrass pode precisar de 70% menos combustível fóssil para ser produzido comparado com a gasolina e o etanol E85 - uma mistura de 85% de etanol e 15% de gasolina - emite 86% menos GEE do que a gasolina [fonte: Wang].

Parece que a switchgrass como um combustível alternativo tem tudo a seu favor. Então qual é o problema? O processo de refinação parece simples, e na verdade é, por assim dizer. Mas existem alguns desafios para produzir etanol com switchgrass. Leia a próxima página para descobrir sobre a dificuldade para destilar o etanol da switchgrass.