Cost Analysis of biomass generation from microalgae

Abstract

As microalgas caracterizam um grupo grande e diversificado de organismos fotossintéticos. Presentemente, o cultivo de microalgas é tido como uma opção viável em lagoas e fotobiorreatores fechados. Embora os fotobiorreatores possam possuir certos benefícios, o seu custo pode revelar um enorme impedimento para um desenvolvimento em larga-escala. As microalgas apresentam um desenvolvimento rápido, precisando apenas para o seu crescimento de, água, luz solar, dióxido de carbono (CO2) e alguns nutrientes adicionais. Neste trabalho, o custo de produção assumido para os fotobiorreatores foi aproximadamente 24€/kg biomassa seca. Durante a análise de custo, foi possível identificar que os custos relativos à mão-de-obra, logo seguidos dos encargos com depreciações, correspondem aos elementos com maior dimensão na estrutura de custos final. A metodologia de análise de cenários foi aplicada para avaliar o nível de custos de um sistema de produção em larga escala. Foi possível identificar uma possível redução de custo de aproximadamente de 16 €/kg, obtendo um preço final de biomassa de, aproximadamente, 7,70 €/kg. Para o cenário de média escala, o preço final aproximado de biomassa foi de 14 €/kg. Através de um cenário em que se adoptaram diferentes níveis de produtividade, foi possível demonstrar que para um "cenário produtividade máxima", a redução é excecionalmente elevada, evidenciando-se valores próximos dos 5,25 €/kg. Já quando consideramos um "cenário de alta produtividade", o valor cai para cerca de 10,50€/kg.

Microalgae represent a large and diverse group of photosynthetic organisms. The cultivation of microalgae is currently feasible in ponds raceway (open system) and closed photo-bioreactors. Microalgae are characterized by rapid growth. The only elements that they need to grow are water, sunlight, carbon dioxide (CO2) emissions and some nutrients. This work performs a cost analysis for the production of biomass. The production cost for the Photobioreactors system was about 24 €/kg of dry biomass with labor and depreciation representing the major elements contributing to the final production cost of the microalgae biomass. Three different scenarios of microalgae biomass cultivation with different volumes were evaluate, for the large scale production system, a cost reduction of 16 €/kg is possible to achieve, with a final price of biomass of approximately, 7.70 €/kg. For the medium scale scenario, the final price of microalgae biomass was 14 €/kg. A further significant scenario is the possibility of assuming different productivities, for a “maximum productivity scenario”, the reduction is exceptionally high, to values close to 5.25 €/kg, for the “high productivity scenario” the value decreases to 10.50 €/kg.