Gross-Wen Technologies é uma empresa start-up localizada em Ames, Iowa, no coração do Cinturão do Milho dos EUA. A nova empresa produtora de algas é uma das várias empresas que usam algas para revolucionar a forma como os alimentos, alimentação, e outros bio-produtos são cultivados e processados em todo o mundo.
O que faz a Gross-Wen Technologies se destacar é sua tecnologia de produção de algas patenteada, conhecida como sistema de biofilme de algas rotativo (RAB). RAB pode remover nitrogênio e fósforo de águas residuais, evitando que os nutrientes contaminem os suprimentos de água a jusante, alimentando-os com algas, que pode então ser processado em fertilizantes ou bioplásticos.
De água limpa, as algas produzidas pela RAB podem ser usadas como matéria-prima para produtos de alto valor, como alimentos e suplementos ricos em proteínas, alimentos para gado e aquicultura, e produtos nutricionais e farmacêuticos.
Zhiyou Wen, cofundador da Gross-Wen Technologies (gross-wen.com), diz que a tecnologia de limpeza de águas residuais da empresa está sendo testada em Cresco, Iowa, e Chicago. Uma empresa de alimentos que ele se recusou a nomear também está pesquisando o uso de algas derivadas de água limpa como um suplemento de alta proteína para farinha.
Além de produzir alimentos, alimentação, e fertilizante, a produção de algas agrega benefícios ao reciclar o carbono da atmosfera, remoção de contaminantes de águas residuais, e trazendo acres improdutivos para a produção, de acordo com Matt Carr, diretor executivo da Algae Biomass Organization (algaebiomass.org).
Na fazenda
Carr diz que os sistemas de produção de algas podem ser uma forma bastante barata para os agricultores reduzirem o escoamento de nitrogênio e fósforo, mantendo os nutrientes na fazenda, o que elimina a necessidade de comprar mais fertilizantes. A pesquisa está sendo conduzida na Universidade do Estado de Utah sobre o uso de algas para reduzir e remover o excesso de nitrogênio e fósforo das águas residuais produzidas por laticínios.
As algas produzidas na fazenda também podem ser processadas na alimentação do gado, Notas de Carr. Por exemplo, os agricultores que criam camarão ou peixe-gato podem usar algas ricas em proteínas e óleo para substituir a farinha de peixe nas dietas da aquicultura. Uma vantagem da produção de algas na fazenda, ele observa, é que a produção de algas por acre é muito maior do que as safras em linha, e o retorno por acre é consideravelmente maior. “As algas podem expandir a base agrícola do país e trazer mais receita para os agricultores, especialmente em áreas marginais, ”Carr diz.
Os agricultores podem criar algas em terras inadequadas para plantações em linha, ele adiciona, porque as algas não precisam de um bom solo.
O Departamento de Energia dos EUA (DOE) tem apoiado sistemas de algas para produzir combustíveis alternativos para transporte, Carr diz. O DOE está mantendo seu apoio aos sistemas de algas, mas o lado comercial da indústria está mudando de combustíveis para transporte para mais produtos relacionados à agricultura.
“Os alimentos se tornaram um segmento líder da indústria de produção de algas, ”Carr diz. “É difícil controlar os números, mas hoje, uma grande maioria da produção comercial de algas agora está indo para a nutrição humana e animal. ”
O uso de algas para a alimentação da aquicultura é um grande impulsionador nessa categoria, Carr diz. “O ingrediente mais desafiador na ração para peixes é o óleo de peixe, que aumenta o teor de ômega-3 na ração. As algas são ricas em ômega-3 como uma fonte sustentável que pode complementar o óleo de peixe, ”Ele observa.
Carr diz que o Relatório de bilhões de toneladas de 2016 do DOE mostra que os EUA podem produzir grandes quantidades de biomassa de algas para processamento em ingredientes alimentícios, combustíveis, ração e outros produtos. O relatório do DOE mostra o seguinte.
• Existem aproximadamente 140, 000 milhas quadradas de terra nos EUA que são adequadas para fazendas de algas em lagoas abertas.
• Há dióxido de carbono (CO2) suficiente nos EUA que poderia ser usado para produzir quase 1,4 bilhão de toneladas de algas por ano.
• Uma análise de uma única cepa de algas de água salgada descobre que ela pode potencialmente produzir 86 milhões de toneladas de biomassa de algas anualmente e capturar 211 milhões de toneladas de CO2 do carvão, etanol, e fontes de gás natural.
A Algae Biomass Organization também está trabalhando com o USDA para promover a pesquisa de algas e encontrar usos para as algas como cultivo agrícola. “Queremos dar ao USDA uma orientação clara para seu apoio à pesquisa de algas para a agricultura, ”Carr diz, “Porque as algas estão se tornando rapidamente um componente significativo em alimentos e produtos para a saúde. É hora de esta nova safra receber o apoio do USDA, que outras safras têm sido fornecidas por décadas. ”
Para ajudar a orientar os esforços do USDA, a Lei de Agricultura de Algas foi introduzida na Câmara dos Representantes dos EUA no início deste ano com apoio bipartidário, Carr diz. A legislação foi incorporada à legislação do projeto de lei agrícola.
As disposições da Lei de Agricultura de Algas podem acelerar drasticamente o cultivo de algas nos EUA, Carr diz, trazendo benefícios econômicos para as áreas rurais e soluções sustentáveis para o mundo. Isso inclui uma iniciativa de pesquisa de algas, um programa de seguro de cultivo de algas, e a eliminação da exclusão de algas do Programa de Assistência à Lavoura de Biomassa.
Também há esforços no Congresso para apoiar o uso de algas para captura e uso de carbono.
Empresas de Algas
As empresas que trabalham na comercialização de algas incluem gigantes agrícolas globais, como ADM e Bunge.
Um grande projeto em andamento é a planta de produção de algas de $ 200 milhões que está sendo construída em Blair, Nebraska, por uma joint venture entre a DSM Nutritional Products e a Evonik Nutrition &Care. A planta, que está projetado para iniciar as operações em meados de 2019, está sendo construída para produzir ácidos graxos ômega-3 a partir de algas marinhas naturais para nutrição animal.
Carr diz que o sistema de produção de algas Veramaris se encaixa no primeiro de três tipos bastante distintos de produção de algas, que consistem em instalações maiores que se assemelham a instalações industriais.
Na outra extremidade do espectro estão as instalações de produção de algas em lagoas abertas que constituem o segundo tipo de produção de algas. Um exemplo, Carr diz, é Qualitis Health, que tem sede em Houston, Texas, e está produzindo algas em lagoas ao ar livre. Esta abordagem requer menos capital, ele observa, mas é uma forma mais desafiadora de cultivar algas porque os lagos ao ar livre podem atrair organismos concorrentes que podem restringir a produção, e as condições climáticas adversas podem prejudicar as algas.
O terceiro tipo, que é onde a Gross-Wen Technologies se encaixa, usa sistemas de fotobiorreatores para produzir algas em uma área fechada. O sistema de foto-biorreator é o mais traduzível para a fazenda, Carr diz.
Wen e o cofundador Martin Gross, que foi aluno de pós-graduação de Wen na Iowa State University, desenvolveram seu sistema de produção de algas na Fazenda de Pesquisa BioCentury do Estado de Iowa, onde Gross e Wen co-inventaram o biorreator giratório que permite que as algas se fixem em uma superfície. A superfície é girada para dentro e para fora de um meio de cultura para aumentar a taxa de crescimento de algas.
O fertilizante produzido a partir de algas cultivadas em águas residuais está sendo testado no estado de Iowa.
