Vinhaça como fonte de nutrientes para cultivo de microalgas do filo Chlorophyta

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Falconí Heredia, Javier Hernán
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Microalgas; Resíduos industriais; Águas residuais; Ozônio; Engenharia de Água e Solo
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28369

Estima-se que a população mundial chegue a 11,2 bilhões de habitantes até 2100, este crescente aumento populacional está diretamente relacionado como o aumento na demanda por alimentos, água e energia. Assim, preocupações crescentes em relação às mudanças climáticas e à dependência excessiva em combustíveis fósseis têm direcionado os investimentos e o interesse público para biocombustíveis sustentáveis e renováveis. As microalgas destacam-se com uma fonte promissora para a produção de biocombustíveis porque apresentam altas produtividades de lipídios e carboidratos, excedendo em muito as de culturas convencionais como a soja e a cana-de-açúcar, respectivamente. Entretanto, para a produção de biocombustíveis a partir de microalgas é necessário reduzir os custos de cultivo e produção, a viabilidade comercial pode ser obtida através do cultivo de microalgas em efluentes industriais. Dentre os resíduos agroindustriais produzidos no Brasil, a vinhaça de cana-de- açúcar (VCA) e água residuária de produção de etanol (ARE) destacam-se em função do grande volume gerado, 13 L por 1 L de bioetanol. A VCA e ARE apresentam altas concentrações de macronutrientes que podem ser utilizados pelas microalgas. O presente estudo teve por objetivo avaliar o uso da VCA, ARE, vinhaça de cana-de-açucar ozonizada (VCA-O 3 ) e água residuária de produção de etanol (ARE-O3) de como fonte de nutrientes para cultivo de 10 microalgas do filo Chlorophyta visando reduzir o potencial poluidor destes efluentes. Membros da família Scenedesmaceae: Scenedesmus bajacalifornicus BR024, Desmodesmus communis BR007 e Chlorella sp. BR054 apresentaram as maiores taxas específicas de crescimento ao serem cultivadas em VCA e ARE com pH ajustado em 7. No entanto, o pH ácido da VCA e ARE apresentou um grande efeito sobre o desempenho do crescimento das linhagens de microalgas. Apenas a linhagem Chlorella sorokiniana BR001 apresentou uma elevada taxa de crescimento quando cultivada em meio à base de ARE com pH ácido de 4,22. Por outro lado, a elevada disponibilidade de nutrientes na VCA e ARE vem acompanhada de características menos favoráveis aos cultivos que podem comprometer a produção de biomassa como por exemplo: elevada carga de material orgânica que favorece a proliferação de bactérias e leveduras, presença de compostos fenólicos (relatados como possíveis inibidores de crescimento). Na segunda etapa do estudo, foi avaliado a ozonização como um pretratamento da VCA e ARE prévio ao cultivo das microalgas S.bajacalifornicus BR024 e Chlorella sp. BR054, que se destacaram ao apresentar as maiores taxas de crescimento no estudo prévios. Estas microalgas foram cultivadas VCA, VCA-O 3 , ARE e ARE-O 3 . Os maiores valores de biomassa, carboidratos e proteínas foram obtidos quando S.bajacalifornicus BR024 e Chlorella sp. BR054 quando cultivadas em VCA e VCA-O 3 . Além disso, o cultivo com as microalgas permitiu uma significativa diminuição da carga poluidora de VCA, ARE, VCA-O 3 , ARE-O 3 . Finalmente, o cultivo da microalga em vinhaça mostra-se uma alternativa promissora, possibilitando reduzir os custos de produção da biomassa microalgal e contribuindo para valoração e melhoria da qualidade deste abundante resíduo da indústria sucroalcooleira. Além disso, é importante ressaltar que o aumento de escala do cultivo é um passo essencial para integrar o cultivo de microalgas ao setor de etanol. No entanto, em cultivos em grande aumentar os parâmetros não poderão ser facilmente controlados, o que tornara indispensável o uso de uma linhagem de microalga que não sejam susceptíveis a vários no meio de cultivo e que seja competitiva contra contaminantes. Consequentemente, este é um grande desafio ao se trabalhar com um meio de cultivo com alta carga orgânica (DBO 5 e DQO) que promove o crescimento de contaminantes heterotróficos