Produção de biomassa de microalgas utilizando águas residuárias como fonte de nutrientes em meios salobros, para análise da viabilidade de produção de biodiesel.

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: GUIMARÃES, Bruna da Silveira.
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande; Brasil; Centro de Ciências e Tecnologia - CCT; PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA; UFCG
• Palavras-chave em Português: Biotecnologia; Biocombustíveis; Biomassa; Águas salobras; Membranas cerâmicas; Lipídeos; Biotechnology; Biofuels; Biomass; Brackish Waters; Ceramic membranes; Lipids; Biocombustibles; Aguas Salobres; Membranas Cerámicas; Engenharia Química
• Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36293

A biomassa de microalgas tem mostrado grande potencial para a produção de biodiesel, sendo os lipídeos intracelulares a principal matéria-prima. A acumulação lipídica por parte das microalgas pode aumentar em função das características dos meios de cultivo, podendo ser águas doces, salobras, salinas ou residuárias. É sabido que, fatores como a salinidade do meio e a concentração de nutrientes provocam mudanças fisiológicas, as quais podem potencializar a produção de lipídeos a partir da biomassa de microalgas. O presente trabalho estudou a produção de biomassa, bem como os teores de lipídeos em espécies de microalgas isoladas da região semiárida do nordeste do Brasil, analisando o potencial para a produção de biodiesel nesta região. Como meio de cultivo, é proposto o uso de água de poços perfurados na região, com características salobras e, como fonte de nutrientes a utilização de efluentes de fossas sépticas, com o objetivo de reduzir os custos de produção. Foram estudadas as espécies de microalgas Chlorella sp., Scenedesmus acuminatus, Monoraphidium contortum e Pediastrum tetras e cianobactéria Nannochloropsis sp. em cultivos fechados, em meios salobros sintéticos e na mistura água de poço e efluente de fossa séptica. As espécies que apresentaram as melhores taxas de crescimento, combinadas ao maior teor lipídico nos cultivos utilizando meios salobros sintéticos, foram a microalga Scenedesmus acuminatus e a cianobactéria Nannochloropsis sp., atingindo concentrações lipídicas de 41,96% e 62,04% do peso seco da biomassa, respectivamente. Nos cultivos que utilizaram água de poço salobra e efluente de fossa séptica como fonte de nutrientes em diferentes proporções, as espécies que apresentaram maior acúmulo de lipídios foram Chlorella sp., com conteúdo lipídico de 81,20% e Nannochloropsis sp. com 73,68%. A partir dos resultados obtidos nos cultivos fechados foi realizado o escalonamento da produção de biomassa em escala piloto, com cultivos abertos, onde nestes a Chlorella sp. atingiu percentuais de acúmulo de lipídios entre 24% e 51%. Além do potencial de produção de biomassa foram estudados os percentuais de remoção de nutrientes nos cultivos que utilizaram efluentes de fossa séptica, onde se verificou diminuições significativas nos níveis de nitrogênio, com percentuais de remoção superiores a 90%, além da redução de fósforo e DBO5. Além da remoção de nutrientes, foram constatadas expressivas diminuições no número de bactérias Escherichia coli nos meios, principal indicador de contaminação fecal nos corpos de água. No que se refere ao processo de separação de biomassa, o trabalho estudou a viabilidade do uso de microfiltração por membranas cerâmicas, produzidas para esta pesquisa, com material de baixo custo, encontrado na região semiárida nordestina, visando também reduzir os custos de produção de biomassa. Os testes e cultivos realizados foram bastante satisfatórios ao mostrar a grande viabilidade de produção em larga escala de microalgas na mistura de águas subterrâneas salobras e efluentes de fossa séptica, visando a produção de biodiesel.