João Gabriel Marini, gerente de Negócios e Gestão do ISI Biomassa, lembra que a rede de Institutos Senai de Inovação foi inspirada e implementada com a consultoria da rede de Institutos Fraunhofer da Alemanha, liderada pelo Fraunhofer IPK. "Hoje, com essa parceria, temos a oportunidade de transferir as tecnologias desenvolvidas por eles, que podem ser aplicadas pela nossa equipe usando matérias-primas locais."

Para o pesquisador Robert Daschner, chefe do departamento de Tecnologias Avançadas de Conversão de Carbono do Fraunhofer UMSICHT, em uma indústria que pode prescindir de carbono fóssil, a biomassa será uma das fontes de carbono do futuro. “O Brasil possui um dos maiores potenciais de biomassa no mundo, especialmente para resíduos biogênicos previamente não utilizados. Esse potencial pode ser realizado com a ajuda de nossa tecnologia."

O ISI receberá duas plantas para a conversão de biomassa residual da Fraunhofer, uma em escala laboratorial com capacidade de 2 quilogramas por hora e outra em estágio piloto com capacidade de 30 quilogramas por hora.  Ambas as plantas incorporam a tecnologia patenteada de Reforma Termo-Catalítica (TCR) inventada pelo Fraunhofer UMSICHT.

A tecnologia revolucionária tem a capacidade de gerar hidrogênio, combustíveis sintéticos e biofertilizantes a partir de vários tipos de biomassa residual, como lodo de esgoto, resíduos de plantas de biogás, resíduos de madeira, resíduos de biomassa industrial, como grãos gastos ou lodo de reciclagem de papel, palha e outros resíduos agrícolas até esterco de cavalo ou gado.

"Já temos vários projetos sendo planejados para usar essa tecnologia, o que nos torna ainda mais referência em pesquisa aplicada na transformação de biomassa no Brasil", enfatiza Marini. 

De acordo com o pesquisador industrial Paulo Renato dos Santos, a inovação permitirá o desenvolvimento simultâneo de diferentes projetos focados na produção de novos biocombustíveis e também produtos químicos verdes, utilizando várias biomassas e resíduos existentes no país. "Assim, iremos auxiliar as indústrias brasileiras a atingirem seus objetivos e metas de sustentabilidade", destaca.

O TCR é um sistema que converte eficientemente biomassa e resíduos em óleos e gases combustíveis, incluindo hidrogênio renovável, com alto grau de utilização de energia. Ele transforma a biomassa em três produtos: biochar, óleo e syngas, a partir dos quais podem ser derivados combustíveis sintéticos ou materiais básicos para a indústria química.

Desenvolvida e patenteada pelo Instituto Fraunhofer UMSICHT, a tecnologia é única no mundo, especialmente devido às altas qualidades dos produtos que podem ser alcançadas. Plantas-piloto de TCR de vários tamanhos estão atualmente em operação no Chile, Suíça, Itália e Canadá como parte de projetos de pesquisa ou colaborações acadêmicas. A maior planta de demonstração de TCR com capacidade de 12 toneladas por dia é operada pelo Fraunhofer UMSICHT na Alemanha/Baviera, construída como parte do projeto europeu To-Syn-Fuel.

O interesse global e o estado avançado de desenvolvimento mostram o potencial de transformação da tecnologia TCR, especialmente se matérias-primas locais forem utilizadas e os sistemas forem adaptados a elas. 

Dada a urgente necessidade de descarbonização e o uso de matérias-primas renováveis para combater o aquecimento global e seus impactos negativos, incluindo uma redução substancial no uso de fontes fósseis e nas emissões de gases de efeito estufa, o principal objetivo da parceria é a geração de hidrogênio renovável, derivado de biomassa e denominado “musgo verde”.

A pesquisa visa possibilitar o uso apropriado de diferentes fontes de biomassa para a produção de energia, biocombustíveis e insumos no Brasil, com foco na diversidade de matérias-primas nacionais. Com o apoio deste instituto Fraunhofer, a intenção é desenvolver e disseminar tecnologias adequadas ao contexto brasileiro.

O hidrogênio é considerado uma ótima alternativa para substituir os combustíveis fósseis. Embora o hidrogênio verde, gerado por meio de eletrólise da água com energia renovável, seja favorecido, o alto custo e os desafios tecnológicos para escalabilidade de produção são um desafio. Portanto, o hidrogênio musgo surge como uma opção promissora, especialmente considerando a natureza agrícola de Mato Grosso do Sul e região.

Segundo o pesquisador do ISI, Paulo Santos, o objetivo geral é contribuir para expandir o conhecimento e desenvolver tecnologias para a produção de hidrogênio renovável a partir da valorização de biomassa agroindustrial e resíduos, minimizando os impactos ambientais causados pelo descarte inadequado.

A biomassa tem o potencial de gerar biogás e biometano, que poderiam então ser convertidos em hidrogênio. A tecnologia implementada no ISI também permite o desenvolvimento de diferentes projetos com alto potencial para escalabilidade industrial e forte integração com outros processos a serem instalados no estado. 

A Fraunhofer-Gesellschaft, sediada na Alemanha, é a principal organização de pesquisa aplicada do mundo. Seu principal objetivo é preencher a lacuna entre a produção acadêmica e a indústria, sendo a inspiração para a criação dos Institutos Senai de Inovação.

Fundada em 1949, a organização realiza pesquisas aplicadas que impulsionam o desenvolvimento econômico e servem a um benefício mais amplo para a sociedade.

Possui 76 institutos em toda a Alemanha e seus serviços são solicitados por clientes e parceiros contratuais na indústria, no setor de serviços e na administração pública.

No Brasil, com a intensificação das ações do governo alemão em pesquisa, a Fraunhofer-Gesellschaft identificou várias formas de iniciar novos projetos em parceria com empresas e organizações locais. Devido à crescente demanda brasileira por tecnologias inovadoras e de ponta, a Fraunhofer-Gesellschaft viu grande potencial no mercado para a introdução de soluções tecnológicas e atividades de pesquisa.

O Fraunhofer UMSICHT é pioneiro em ações para um mundo mais sustentável. Com pesquisa em economia circular, gestão de carbono, hidrogênio verde e sistemas de energia locais, ele faz contribuições concretas para alcançar os 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas.

O instituto desenvolve tecnologias, produtos e serviços inovadores e industrialmente viáveis para uma economia circular. O foco está no equilíbrio entre desenvolvimento econômico socialmente equitativos e sustentáveis.

O instituto possui três unidades na Alemanha. Em 2021, o Fraunhofer UMSICHT gerou um faturamento de mais de 57,8 milhões de euros com uma equipe de 608 funcionários.

Texto:

ISI Biomassa (Instituto SENAI de Inovação em Biomassa) e Fraunhofer UMSICHT

                                                                                         Revisão:

Lívia Moraes e Rodrigo Pastl