Além da necessidade de utilizar os resíduos orgânicos fotossintéticos, a oferta de água doce torna-se uma barreira ambiental ao aumento da produção de energia. Segundo o WWAP (2012), Otto et al. (2011) e Gheewala et al. (2011), a mudança climática e o aumento na demanda mundial por água doce propicia elevada pressão sobre a disponibilidade de água e promove aumento substancial do estresse hídrico. Atualmente, existe 1 bilhão de pessoas sem acesso à água potável, cerca de 120 milhões de pessoas no continente europeu, dessa forma, a sociedade se torna mais vulnerável a fome, sede, doenças e morte, crises econômicas e ecossistemas degradados (WWAP, 2012). Essa escassez de água associado à desertificação e degradação do solo intensifica a insegurança alimentar entre as comunidades afetadas (WWAP, 2012). A água subterrânea é crucial para a subsistência e a segurança alimentar de 1,2 a 1,5 bilhão de famílias rurais nas regiões mais pobres da África e Ásia (WWAP, 2012) e a falta de água potável gera crise de preocupação global, além de motivar conflitos de diferentes intensidades (Otto et al., 2011; WWAP,
40 2012). A Região Árabe apresenta conflitos cíclicos relacionados à oferta de água, pois 66,0% da água de superfície se originam em países circunvizinhos, caracterizando assim, um dos motivos geradores dos conflitos com os países a montante, além dos possíveis conflitos internos por água entre os distritos administrativos, comunidades e tribos (WWAP, 2012).
Além disso, mais de 1 bilhão de pessoas não possui acesso à eletricidade ou a outra fonte limpa de energia, se medidas eficientes não forem tomadas, a situação global tende a agravar, pois a população urbana mundial chegará a 6,3 bilhões de pessoas em 2050 (WWAP, 2012), criando uma onda de consumo de energia, particularmente em países não-Europeu (WWAP, 2012).
As preocupações sobre a segurança alimentar, energética e mudanças climáticas estimulam a evolução da oferta de energia renovável. A energia a partir de biomassa lignocelulósica oferece fonte energética limpa, energia segura, redução da emissão de gases do efeito estufa e substituição da gasolina (Borrion et al., 2012; Hussin et al., 2013). Sendo a produção de etanol por fermentação de açúcares a principal tecnologia para a geração de combustíveis líquidos a partir dos recursos renováveis (Fierro, 2012). O etanol celulósico apresenta alguns aspectos positivos, como: econômico, energético, desempenho ambiental e oferta de energia limpa, mas pode aumentar os impactos negativos sobre o uso de água, aquecimento global, toxicidade e ecotoxicidade aquática (Liang et al., 2013; Ramchandran et al., 2013). Todavia, a produção de biomassas fotossintéticas utilizadas como matérias-primas para produção de biocombustíveis líquidos é vulnerável aos efeitos das mudanças climáticas, como a temperatura, precipitação e níveis de CO2 (Schaeffer et al., 2012).
A produção de biocombustíveis representa uma demanda adicional sobre os recursos hídricos e compete com a produção de alimentos por água e terra aráveis (Koh e Ghazoul, 2008; Dale, 2011; Schornagel et al., 2012; WWAP, 2012; Xing et al., 2012; Ramchandran et al., 2013). Segundo Gerbens-Leenes et al. (2012), a estimativa de uso de água doce para a produção de biocombustíveis crescerá em 5,5% sobre a
41 disponibilidade de água até 2030, promovendo assim, uma pressão extra sobre esse recurso natural. E o consumo de água varia de acordo com o tipo de biomassa cultivada, da necessidade de irrigação e das práticas de irrigação regionais (Koh e Ghazoul, 2008; Borrion et al., 2012), podendo variar até 60,0% entre as diferentes matérias-primas (Fingerman et al., 2010). A produção de biocombustíveis pode afetar além da quantidade de água, a qualidade da água (Dale, 2011; Diaz-Chavez et al., 2011), considerando-se a soma da água usada para o cultivo da matéria-prima e a água utilizada durante o processo produtivo (Dale, 2011). Entretanto, algumas localidades possuem limitação na oferta de água, sendo que o cultivo da biomassa energética para a produção de biocombustíveis exercerá maior pressão sobre a Bacia Hidrográfica e Aquífero (Dale, 2011).
De acordo com Babel et al. (2011), a produção de etanol proporciona impacto negativo sobre a qualidade da água da bacia Khlong Phlo Watershed na Tailândia. A água de Bacia do Rio Iowa também sofre impactos negativos sobre a sua quantidade e qualidade a partir da destinação para a produção de etanol da palha de milho e
Panicum virgatum, sendo menor a interferência na quantidade e qualidade da água
quando a palha de milho é utilizada, em comparação a Panicum virgatum (Wu e Liu, 2012). A produção de etanol de primeira geração necessita de maior quantidade de água, quando comparado à produção de etanol celulósico (Wu et al., 2009; Schornagel et al., 2012). Cerca de 70,0% do milho cultivado para a produção de etanol nos Estados Unidos consome entre 10 a 17 litros de água por litro de etanol produzido (Wu et al., 2009) e a produção de etanol a partir de Panicum virgatum consome entre 1,9 a 9,8 litros de água por litro de etanol produzido (Wu et al., 2009). Existe também a necessidade de verificar a qualidade da água residual oriunda dos pré-tratamentos realizados nos materiais lignocelulósicos (Galbe e Zacchi, 2012) e durante o processo produtivo (Qiu et al., 2012; Ramchandran et al., 2013).
Nesse contexto, surge como alternativa para minimizar o uso de água potável, a possibilidade de utilizar água marinha no processo produtivo de etanol, o que
42 amenizará o impacto do uso de água doce, permitindo acompanhar a demanda crescente de bioenergia e proporcionar oportunidade para uma gestão sustentável da água (Gheewala et al., 2011), além da possibilidade de utilizar a emergente produção de biocombustíveis como modelo para manter a qualidade da água (Dale, 2011). Essa possibilidade viabilizará a produção de etanol em algumas regiões com baixa oferta de água doce e circundada por água marinha. No Brasil, a Região Nordeste se enquadra nessa situação e a possibilidade de uso da água marinha será de grande valia. Alguns estudos caminham nesse sentido, como o uso da água marinha durante o processo de pré-tratamento dos materiais lignocelulósicos (vom Stein et al., 2010) e na etapa de hidrólise enzimática (Grande et al., 2012). Utilização de leveduras marinhas (Senthilraja et al., 2011) e Kluyveromyces marxianus em processos fermentativos em meio de cultivo com água marinha (Yuan et al., 2008), seleção de leveduras marinhas com capacidade halogênica e fermentativa visando a utilização de biomassa fotossintética de origem marinha (Ueno et al., 2001) e resíduos de algas (Ellis et al., 2012), geralmente ricas em sais, na produção de etanol holocelulósico. Portanto, a fermentação em meio hipersalino reduzirá a necessidade de água doce durante a produção de etanol (Doan et al., 2012).
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3. MATERIAL E MÉTODOS