PETROBRASPetróleo da bacia de CamposPETROBRAS
A exploração de petróleo nas profundezas dos oceanos engloba um obstáculo pouco conhecido e capaz de trazer muitas dificuldades para as empresas petrolíferas: é a presença de microrganismos que degradam o óleo. Eles representam um desafio a ser superado, além das forças da natureza como as correntes marítimas e a pressão no fundo do mar que impõem o uso de tecnologias de ponta para a instalação de plataformas. Tanto nos reservatórios como na água existente dentro dos poços de petróleo vivem várias espécies de bactérias que se alimentam e degradam o óleo e ainda secretam biofilmes, estruturas moleculares usadas por elas para se proteger de agentes tóxicos e se fixar naturalmente em rochas e sedimentos.
Com o início da produção submarina, os biofilmes, que também podem ser formados pela aglutinação das próprias bactérias, começam a se fixar em plásticos e metais. Essas estruturas de tamanhos micrométricos se acumulam e atingem espessuras de até 4 milímetros (mm). “O problema é que esses biofilmes prejudicam a exploração petrolífera porque eles grudam no interior das tubulações e corroem os dutos que são equipamentos de difícil limpeza”, diz a professora Anita Marsaioli, do Instituto de Química (IQ) da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), que participa de vários projetos em conjunto com a Petrobras na identificação e estudo dessas bactérias e das enzimas que elas produzem.
Na degradação, uma parte do petróleo com grande valor comercial é destruída parcial ou totalmente, reduzindo assim o seu valor comercial. “As bactérias transformam os hidrocarbonetos em ácidos graxos tornando o óleo mais pesado e com qualidade inferior”, diz Anita. O melhor conhecimento dessa população de bactérias e das condições que lhes são favoráveis vai contribuir para a elaboração de estratégias para a empresa reduzir o risco na exploração e agir de forma a detectar e antecipar os problemas na produção. Existe também um imenso potencial para o uso futuro de alguns desses microrganismos para limpar, por meio de técnicas de biotecnologia, o petróleo derramado de oleodutos, plataformas e navios de transporte. “Sabemos da existência de bactérias, por exemplo, que produzem biossurfactantes com dupla função, para inibir o crescimento de outras espécies de bactérias, o que é bom, e ao mesmo tempo dissolver o petróleo.” Os biossurfactantes são moléculas produzidas pelas bactérias que reduzem a tensão superficial da área fronteiriça entre água e óleo nos reservatórios facilitando a mistura desses líquidos e a posterior degradação do petróleo.
Os estudos realizados na Unicamp em parceria com o Centro de Pesquisas e Desenvolvimento (Cenpes) da Petrobras são feitos com a água e o petróleo extraídos da bacia de Campos. As bactérias vivem tanto na área entre o óleo e a água existente nos poços como em separado em cada um desses ambientes, em profundidades de 2.800 metros de profundidade a partir da lâmina d’água, conforme já estudado até aqui, em temperaturas próximas a 80° Celsius, como no Campo Pampo, posicionado a quase 100 quilômetros da costa do Rio de Janeiro. “Para estudar esses materiais nós recebemos direto das plataformas amostras de água e óleo em recipientes de vidro lacrados e depois, nos laboratórios aqui em Campinas, fazemos o cultivo dessas bactérias em vários meios”, conta Anita.
Entre as razões científicas de estudo dessas bactérias está o de saber se elas são aeróbias ou anaeróbias. As primeiras precisam de oxigênio para viver enquanto as segundas não. Isso é fundamental para entender a formação dessas bactérias e os meios de lidar com elas no ambiente de exploração petrolífera. “O reservatório de petróleo é um ambiente anaeróbio, mas acreditamos que possa existir microambientes onde o oxigênio é produzido principalmente pela penetração de água no interior das jazidas ou por reações químicas”, diz Anita. No trabalho realizado pelo grupo, que inclui o geólogo Eugênio dos Santos Neto, da Petrobras, já foram identificadas e avaliadas 29 bactérias dos dois tipos e grande parte delas mostrou tendência à biodegradação do petróleo. Os estudos até aqui mostram que as linhagens de bactérias com boa produção de biofilmes, do grupo das aeróbias, não degradam o petróleo.
Os pesquisadores trabalham com a hipótese de que as relações de convivência entre as bactérias aeróbias e anaeróbias, como, por exemplo, biofilmes sendo produzidos pelas primeiras podem servir como uma “esponja” de oxigênio e agir para aumentar ou diminuir a atividade degradadora das outras. Toda a coleção de bactérias encontradas nos poços e analisadas, muitas ainda desconhecidas da ciência, faz parte de uma coleção da Petrobras mantida pela Unicamp.
As atividades do grupo de pesquisa incluem a participação dos professores Luzia Koike e Francisco Machado Reis, do IQ da Unicamp, e a professora Valéria Maia de Oliveira, do Centro de Pesquisas Químicas, Biológicas e Agrícolas (CPBQA), da mesma universidade. Desde 2003, o grupo já obteve mais de R$ 10 milhões para pesquisas, em recursos do Fundo Setorial do Petróleo (CTPetro) e da Rede Temática de Geoquímica, uma das redes tecnológicas da Petrobras, mantidas com recursos da própria empresa equivalentes a 0,5% da produção de petróleo em campos de alta produtividade que, por lei federal, devem ser destinados às pesquisas em parcerias com as universidades.
Os projetos
1. Ampliação das infraestruturas analíticas em química, metagenômica e biocatalítica do grupo de geoquímica orgânica do Instituto de Química e da Divisão de Recursos Microbianos do CPQBA da Universidade Estadual de Campinas; Modalidade Rede Temática; Coordenador Francisco Machado Reis – Unicamp; Investimento R$ 3.504.189,57 (Petrobras)
2. Estudo multidisciplinar de biodegradação; Modalidade Rede Temática; Coordenador Francisco Machado Reis – Unicamp; Investimento R$ 3.101.932,51 (Petrobras)
Artigo científico
CRUZ, G. F. da, et al. Petroleum degradation by aerobic microbiota from the Pampo Sul Oil Field, Campos Basin, Brazil. Organic Geochemistry. v. 39 p. 1.204-1.209, 2008.
