Demonstrar a viabilidade de um sistema de colheita e armazenamento de efluentes gasosos e líquidos de um fermentador de vinho, com vista à produção de microalgas para a obtenção de uma biomassa com aplicações em alimentos, cosméticos e produtos agrícolas, é o objectivo do projecto europeu REDwine. A fase piloto decorre na Adega Cooperativa de Palmela
Durante os próximos quatro anos, a Adega Cooperativa de Palmela será palco do REDwine, um projecto europeu que visa implementar “um novo modelo de negócio de economia circular” em produtores de vinho, para que eles se tornem “produtores de biomassa de microalgas utilizando os efluentes gasosos e líquidos” que resultam do processo de fermentação do vinho e das lavagens das adegas.
O objectivo do REDwine é “demonstrar a viabilidade técnica, económica e ambiental de reduzir, em pelo menos 31%, as emissões de CO2 produzidas na cadeia de valor da indústria vinícola, utilizando o CO2 biogénico resultante da fermentação do vinho para produção de biomassa de microalgas”, lê-se no documento de candidatura do projecto, que é coordenado pela AVIPE – Associação de Viticultores de Palmela.
A unidade de demonstração instalada na Adega Cooperativa de Palmela irá colher e armazenar os efluentes gasosos e líquidos de um fermentador de vinho com 20 mil litros de capacidade.
Através dos equipamentos introduzidos na adega será então possível produzir microalgas, aproveitando 90% do dióxido de carbono que resulta da fermentação do vinho (processo em que o açúcar das uvas é transformado em álcool).
O objectivo é, através da bio-refinaria implementada na adega, produzir “ingredientes sustentáveis a um custo competitivo para formulações de alimentos (proteínas e ácidos gordos), cosméticos (peptídeos, óleos ricos em carotenóides e polissacarídeos activos), agricultura (hidratos de carbono como bio-estimulantes para a videira) e produção de vinho (proteínas para clarificação do vinho), lê-se no documento a que O SETUBALENSE teve acesso.
“A ideia global é gerar uma cadeia de valor circular em que seja possível reduzir as perdas das indústrias, num contexto de reciclagem e de zero desperdício. É tentar utilizar os desperdícios de uma indústria para serem matérias-primas de outras”, ilustra Miguel Cachão.
Além da redução das emissões de gases com efeito de estufa provenientes da cadeia de produção de vinho, a solução permitiria gerar “mais de 15 milhões de receitas e 45 novos empregos”, num cenário de produção vitivinícola de 7 milhões de litros e num período de três anos.
O papel das algas
Miguel Cachão, técnico da AVIPE, explica em detalhe o papel das algas. “Num depósito de vinho, as leveduras transformam o açúcar em álcool e nesse processo há libertação de CO2. Esse CO2 seria naturalmente libertado para a atmosfera, mas graças ao projecto é capturado através de um sistema de canalização que o encaminha para os reactores de microalgas. As microalgas irão crescer nesse ambiente, criando uma biomassa”.
Não é de hoje, porém, que se conhecem estas capacidades de filtragem das algas. “As algas têm uma capacidade muito grande de captura ou reutilização de CO2 e há inclusive produção de combustível para aviões através de algas. Há alguns modelos-piloto como no Porto Santo (Madeira), com tubos que captam CO2 da atmosfera”, explica Miguel Cachão.
“Mesmo a nível mundial, as referências que temos de alguns estudos são de uma universidade norte-americana e de uma espanhola, que podem ter alguns protótipos ou estudos [deste género]”.
A verdadeira inovação reside na aplicação deste sistema numa adega de vinho. “A microalga utilizada no projecto é uma espécie da Clorela, cuja constituição tem entre 50% a 60% de proteína, elevados níveis de fibra, hidratos de carbono e alguns ácidos gordos, como ómega-3”, esclarece, por sua vez, Tiago Guerra, responsável de inovação e desenvolvimento da A4F Algafuel, uma empresa de biotecnologia com mais de 20 anos de experiência em investigação e desenvolvimento de microalgas, com vista à sua produção.
Carla Santos, docente de Biotecnologia da Escola Superior de Tecnologia do Barreiro, do Instituto Politécnico de Setúbal, acrescenta que as clorelas “são as microalgas mais vulgares em todo o planeta. Aparecem em inúmeros habitats naturais e são benéficas para os seres humanos (sendo até vendidas em pó e usadas como ingrediente comestível), pois não produzem qualquer toxina. Por serem microalgas (seres unicelulares, pequenos e redondos) só se conseguem ver com recurso a microscópio”.
Como funciona a bio-refinaria
Parte do equipamento instalado na Adega Cooperativa de Palmela é da responsabilidade da A4F, que tem como base comercial o desenvolvimento, venda e instalação de reactores e equipamentos auxiliares para produção e bio-refinação de microalgas até à escala industrial (> 100 toneladas de peso seco por ano).
Isto inclui a gestão de água e de CO2, sistemas de entrega de nutrientes, sistemas de colheita e gestão de informação, por exemplo. As emissões gasosas de dióxido de carbono são capturadas à saída da cuba de fermentação do vinho e encaminhadas para o fotobiorreactor, um sistema tubular de vidro, onde se cultivam as microalgas.
As microalgas multiplicam-se realizando a fotossíntese com a luz solar e consumindo o dióxido de carbono capturado, e nutrientes como azoto e fósforo. “Nos fotobiorreactores observa- -se a cor verde, característica das microalgas, que aumenta progressivamente de intensidade com a multiplicação das células. Duas a três semanas após o início do cultivo a cultura de microalgas atinge uma concentração a partir da qual se inicia um período de colheitas diárias. O processo de colheita é realizado por centrifugação da cultura de microalgas, obtendo-se uma pasta de biomassa concentrada”, explica Tiago Guerra, da A4F.
Além da captura e armazenamento das emissões de CO2 a partir das cubas de fermentação do vinho, o projecto REDwine tem como objectivo a utilização das microalgas para tratar as águas residuais que resultam da lavagem de equipamentos e depósitos da adega.
Essas águas, que habitualmente são encaminhadas para estações de pré-tratamento ou tratamento de águas residuais serão tratadas enquanto se produz biomassa de microalgas.
Execução e perspectivas do projecto
O REDwine foi delineado para ser executado num período de quatro anos. Segundo Miguel Cachão, da AVIPE, “80% do projecto é executado nos primeiros meses, com a implementação do equipamento”, e o trabalho no terreno deve arrancar já na campanha de vindima deste ano, com a obtenção de dados.
“O restante período será para cada um dos parceiros desenvolver aquelas finalidades a partir da biomassa de microalgas”, entre outras actividades.
Carla Santos explica o papel do Instituto Politécnico de Setúbal. “Em meados de Agosto vamos começar a recolher amostras de efluentes sólidos (massas, grainhas e engaços) e líquidos para depois, no laboratório, irmos desenvolvendo a nossa parte, ou seja, testar as condições de crescimento das algas e como elas podem ser molhadas”.
“O nosso papel é mais focado em fazer a análise microbiológica das amostras, para ver se encontramos microorganismos com interesse para produção de enzimas e outros potenciais”.
O conceito do projecto, candidatado a nível europeu pela AVIPE, assenta em seis pilares: desenvolvimento do modelo de negócio inovador; captura, armazenamento e fornecimento de gases de escape de fermentação; cultivo de clorela usando CO2 e efluentes líquidos da indústria do vinho; bio-refinaria de clorela e produtos de consumo; segurança, sustentabilidade e avaliação social; e captação de mercado e comercialização.
“Tentamos que o nosso trabalho possa ter reconhecimento nacional, mas também que abra horizontes a nível europeu e mundial, para ajudar a pôr a região num panorama mais discutido. Acho também que este projecto pode servir de modelo a outras indústrias alimentares que trabalhem com alimentos processados e que recorram a fermentações, pois dá-lhes uma ideia de como se podem adaptar com a finalidade de contribuir para a redução das emissões de CO2”, acredita Miguel Cachão.
Nas palavras do engenheiro Luís Silva, a Adega Cooperativa de Palmela mostra-se “sempre disponível para firmar parcerias com as principais instituições da região”. “Esperamos poder contribuir com tudo o que sabemos e temos em prol do projecto, até porque ele está alinhado com os nossos valores de responsabilidade social e ambiental”.
União Europeia fomenta indústrias “verdes”
A Associação de Viticultores de Palmela candidatou o REDwine ao programa europeu Bio Based Industries por se tratar de um programa “muito direccionado para o aproveitamento de novas soluções ligadas à bio-economia nas indústrias”, explica Miguel Cachão.
Isto surge numa altura em que o aquecimento global – em parte causado pelas emissões de gases com efeito de estuda – é uma “séria preocupação mundial” e a União Europeia tem em marcha o chamado Green Deal (“acordo verde”) para reduzir as emissões em pelo menos 55% até 2030.
A meta é atingir a tão esperada neutralidade carbónica da economia até 2050. Segundo o documento da AVIPE, “essas emissões estão a impactar o clima global, afectando a disponibilidade de recursos e a produção de alimentos” e o “sector vitivinícola está sob pressão”.
Estudos demonstram “a possibilidade de vastas porções da Europa no Mediterrâneo litoral, especialmente Itália, Grécia e França, tornarem-se completamente inóspitas para a produção de uvas até 2050.
O REDwine (cujo nome significa, à letra, “vinho tinto”, mas foi inspirado na palavra “reduzir”) foi aprovado em Janeiro deste ano com um orçamento global de aproximadamente 7,5 milhões de euros, sendo cerca de 5,6 milhões financiados pelo programa quadro Europeu Horizonte 2020 e BioBased Industries – Joint Undertaking.
Nele participam a AVIPE – Associação de Viticultores de Palmela, a A4F, o Instituto Politécnico de Setúbal, o Laboratório Nacional de Energia e Geologia e a Adega Cooperativa de Palmela, no total de 10 entidades nacionais e estrangeiras (seis pequenas e médias empresas, uma grande empresa, dois centros de investigação e uma universidade), de países como a Alemanha, Holanda, Bélgica e Espanha.
