63ª Reunião Anual da SBPC

B. Engenharias - 1. Engenharia - 12. Engenharia Química

CULTIVO DA MICROALGA Nannochloropsis oculata PARA A BIOFIXAÇÃO DE DIÓXIDO DE CARBONO

Cauã Brum Borges 1 Lara Regina Soccol Gris 2 Anderson Paim 2 Elis Cristina Domeneghini 1 Marcelo Farenzena 3 Jorge Otávio Trierweiler 3

1. Depto. de Engenharia Química – UFRGS 2. Me. - Depto. de Engenharia Química – UFRGS 3. Prof. Dr./Orientador - Depto. de Engenharia Química – UFRGS

INTRODUÇÃO:

O interesse pelos microrganismos chamados microalgas vem crescendo no mundo, pois estes são micro-organismos fotossintetizantes que convertem CO2 em lipídios, proteínas e carboidratos. Estas são uma alternativa para biofixação de dióxido de carbono e para geração de biocombustíveis, a partir da conversão da biomassa por processos termoquímicos e biotecnológicos. As microalgas apresentam como vantagens: maior velocidade de crescimento em relação a vegetais oleaginosas superiores, elevado teor lipídico que pode chegar a valores maiores que 50%, podem ser cultivadas tanto em água doce quanto em meio marinho e não necessitam terras férteis para o seu cultivo, já que este é realizado em biorreatores. Por isso, elas são uma das fontes de energia renováveis mais sustentáveis. Contudo, são necessários avanços para uma produção a custos menores, são eles: seleção e melhoramento genético de espécies, aprimoramento dos equipamentos de produção, desenvolvimento dos processos de colheita, extração e processamento, otimização das condições operacionais, dentre outros. Esta pesquisa teve por objetivo buscar as melhores condições de produção da microalga marinha Nannochloropsis oculata através do projeto, montagem e operação de uma planta de cultivo controlado de microalgas marinhas.

METODOLOGIA:

Os experimentos foram realizados seguindo um delineamento composto central rotacional com temperatura, (19 a 29 °C), concentração de nitrato no meio de cultivo (f/2) (25 a 125 mg.l-1) e intensidade luminosa (3636 a 10364 lux) como variáveis de estudo. Uma planta laboratorial com 12 fotobiorreatores foi projetada, com base na literatura com objetivo de buscar uma maior eficiência que os métodos atuais de produção de microalgas (lagoas abertas), permitindo realizar os experimentos do referido planejamento em dois blocos. Foram realizados experimentos em batelada com duração de onze dias.

RESULTADOS:

As variáveis de resposta estudadas e os respectivos melhores resultados experimentais obtidos foram de 482,7 mg.l-1 para produção total, nas condições de 27 °C, 105 mg.l-1 de NaNO3 e 9000 lux, taxa instantânea de crescimento no período exponencial de 0,5624 d-1, nas condições de 24 °C, 75 mg.l-1 de NaNO3 e 7000 lux e percentual de lipídios em biomassa seca de 30,36%, nas condições de 27 °C, 45 mg.l-1 de NaNO3 e 5000 lux. Como cada quilograma de biomassa algal representa aproximadamente a fixação de 1,83 quilograma de CO2, chegou-se então a uma biofixação de 0,883 g.l-1.

CONCLUSÃO:

De maneira geral, se destacou a importância do fator luminosidade, conforme afirmado por muitos autores. Na análise evidenciou-se a necessidade de novos estudos em valores maiores de intensidade luminosa. A produção de lipídios apresentou valores elevados, 30,36% em biomassa seca. Há muito a ser realizado quanto aos métodos de separação e processamento de biomassa algácea. Neste aspecto, o grupo de trabalho no qual esse trabalho está inserido direcionará seus próximos esforços ao escalonamento de fotobiorreatores, mudança no modo de produção (batelada para semicontínuo) estudo do crescimento e acúmulo de lipídios de microalgas por espectrofluorometria 2D e processamento da biomassa por pirólise rápida.

Palavras-chave: Energias renováveis, Microalgas, Sustentabilidade.